Наладка средств измерений и систем технологического контроля
СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ
Под редакцией А. С Клюева
2-е издание, переработанное и дополненное
МОСКВА ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ 1990
ББК 32.96
Н23
УДК 658.562.3:681.5
Рецензент Г. А. Гельман
Редактор А. X. Дубровский
Наладка средств измерений и систем технологн-Н23 веского контроля: Справочное пособие / А. С. Клюев, Л. М. Пни, Е. И. Коломиец, С. А. Клюев; Под ред. А. С. Клюева. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1990.—400 с.: ил.
ISBN 5-283-01503-3
Изложены современные методы наладки и испытаний средств измерений, устройств и сишем ихнологического контроля, сигнализации, защиты и блокировки.
Первое издание (1976 i.) вышло под названием «Наладка приборов и устройств технологического контроля».
Для инженерно-технических работников и квалифицированных рабочих, занимающихся наладкой и зкеплуатацией систем и устройств технологическою контроля, сигнализации,
защиты и блокировки.
ISBN
„2402010000-099	„
Н. 1	--------234-о“
051(01)-90
5-283-01503-3
ББК 32.96
© Энергия, 1976
© Энергоатомиздат, с изменениями, 1990
Предисловие............................ 6
Раздел 1. Организация и производство работ ио наладке средств измерения и систем технологического
контроля........................... 7
1.1.	Содержание и стадии наладочных работ...................... 7
1.1.1.	Работы первой стадии	7
1.1.2.	Работы второй стадии	9
1.1.3.	Работы третьей стадии	11
1.2.	Инженерная подготовка пусконаладочных работ ....	12
1.3.	Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ............................ 13
1.3.1.	Основы метрологии и
выбора аппаратуры для прсдмонтажной проверки и авюномной налад-
ки среде 1 в измерения 13
1.3.2. Серийная аппаратура и прибору для пусконала-
дочных работ ....	15
1.4.	Техника безопасности при производстве наладочных работ ............................ 22
1.4.1.	Общие положения . -	22
1.4.2. Организация безопасно-С1и производства наладочных работ в условиях завершения строи-телыю-моитажных работ на объекте ....	24
1.4.3. Производство наладочных работ в действующих электроустановках и производственных
помещениях ....	25
1.4.4.	Защи1ные средства, применяемые в электроустановках ....	26
1.4.5.	Работа в действующих установках, находящихся под давлением и в зоне высоких температур ....................... 27
1.4.6.	Работа во взрывоопасных зонах.................. 27
Раздел 2. Наладка систем передачи и приема информации................. 29
2.1.	Структура системы техноло-
гического контроля	....	29
2 2 Пневматическая система передачи ..................... 30
2 3. Дифференциально - трансформаторная система передачи	31
2.4.	Токовая система передачи . .	32
2 5. Кодовая система передачи информации.................. 36
2.6. Системы телемеханики	...	38
2.7. Информационная часть АСУ ТП.......................... 39
Раздел 3. Наладка вторичных измерительных приборов и усiройств с унифицированными входными сигналами.......................... 44
3.1. Пневматические приборы . .	44
3.2 Вторичные приборы с токо-
выми входными сигналами	45
3 2.1. Приборы аналоювые
типов А5О2, А542 и А543	45
3.2.2 Вторичные приборы типов А55О, А65О и А660	50
3 3. Вторичные приборы с дифференциально - трансформаторной измерительной системой 56 3.4. Технические средства технологическою контроля с использованием ЭВМ..................... 59
Раздел 4. Наладка средств н си-
стем измерения i емпературы ...	68
4.1.	Общие сведения.............. 68
4.1.1.	Погрешности систем измерения температуры	68
4.2.	Средства измерения температуры контактным методом .	71
4.2.1.	Термоэлектрические
преобразователи ...	71
4.2.2.	Термо преобразователи сопротивления	...	74
4.3.	Каналы связи.......... 75
4 3.1. Термоэлектродные (компенсационные)	провода	75
4.3 2. Соединительные провода ................... 77
4.4.	Вторичные измерительные приборы......................... 77
4.4.1.	Автоматические потен-
циометры .............. 77
4.4.2.	Милливольтметры	.	.	79
4.4	3. Автоматические	мосты	80
4.4.4.	Логомстры....... 81
4.5.	Предмон тажная проверка измерительных приборов ...	81
4.5 1. Проверка автоматических потенциометров и милливольтметров . .	82
4.5.2. Проверка автоматических мостов и логомет-ров........................ 96
4.6.	Системы измерения температуры с унифицированными сигналами...................... 100
4.6.1.	Преобразователи измерительные Ш-71 и
Ш-71И................. 100
4.6.2.	Преобразователи измерительные Ш-72 и Ш-72И..................... 104
4.7.	Наладка и включение в работу систем измерения температуры ............................ 107
4
Содержание
4,7.1.	Проверка монтажа и наладка термоэлектрических преобразователей с каналами связи
4.7.2,	Проверка монтажа и наладка термопреобразователей сопротивления с каналами связи
4.7.3.	Наладка и включение системы в работу . . .
Раздел 5. Наладка средств н систем измерения избыточного и вакуум-метрнческого давления..............
5.1.	Общие сведения............
5.2.	Датчики давления..........
5.3,	Наладка средств и систем измерения давления ..............
5.3.1.	Подготовительные работы и предмонгажная проверка средств измерения давления . . .
5.3.2.	Осмотр монтажа и обеспечение индивидуальных испытаний технологического оборудования
Раздел 6. Наладка средств и сисз ем измерения расхода ...............
6.1.	Общие сведения...........
6.1.1.	Измерение расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами . . . .
6.1.2.	Импульсные линии . .
6.1.3.	Комплектование документации, рабочих средств измерений и контрольно-поверочной аппаратуры ..............
6.2.	Предмонтажная проверка . .
6.2.1.	Дифманометры с токовыми выходными СИ1 -налами ..................
6.2.2.	Дифманометры с пневматическими выходными сигналами . . . .
6.2.3.	Дифманометры с выходными параметрами взаимной индуктивности .....................
6.2.4.	Дифманометры показывающие и самопи шущие с интегратором . . .
6,3.	Наладка систем измерения расхода .....................
6.3.1.	Подготовка к включению и обеспечению ин-ди видуальных испытаний технологического оборудования . . . .
6.3.2.	Включение систем измерения расхода в pa6oiy
6.3.3. Статический расчет си-	стемы измерения расхо-
да с коррекцией по тем-
109 К . пературе, давлению и его реализация на аппа-
ра гуре А КЭСР ...	139
111 Раздел 7. Наладка средств и систем измерения уровня........................  193
112	7.1. Общие сведения............. 193
7.2. Датчики уровня............. 194
7.2.1. Датчики уровня буйковые................... 194
7-2.2. Датчики уровня поплав-
115	'	ковые................. 200
ИЗ ‘	7.2.3. Преобразователи гид-
11 z-	ростатического давления ..................................... 201
jig 7.3. Дифманометрические уровнемеры .................................... 201
7.4. Барботажные системы измерения уровня................203
118	7,5. Емкостные уровнемеры . . ,	205
7.6. Наладка систем измерения уровня..................... 207
7.6.1. Подготовительные ра-
124	боты.................. 207
7 6.2. Предмонтажная проверка датчиков уровня 208
7.6.3. Подготовка средств измерений к монтажу . .	214
131	7-6.4. Осмотр монтажа . . .	214
131	7-6.5. Обеспечение индивиду-
альных испытаний технологического оборудования ................ 221
131	7.6.6. Обеспечение комплекс-
143	ного опробования тех-
нологического оборудования ................ 222
7.6.7. Наладка датчика уровня раздела жидкостей 228
147
147 Р а з д е л 8. Наладка средств измерения состава и качества газов . . .	230
8.1.	Комплекты технических
[49	средств тазового	анализа . .	230
8.2.	Термомагнитные	газоанализаторы 	230
172	8 2.1. Газоанализатор термомагнитный	МН5106-2	234
8.2.2.	Газоанализатор термомагнитный	МН5122-1	240
176	8.3. Термокондуктометрические
газоанализаторы............. 244
8.3.1. Термокондуктометриче-
180	ский газоанализатор
ТП1Н6................. 246
184	8.4. Оптико-акустические газоанализаторы ................................ 247
8.4,1, Оптико - акустические газоанализаторы ОА2109М, ОА2209М и
184	ОА2309М................250
8.5. Термохимические газоанали-
186	заторы.....................  255
Содержание
5
8.6 Комбинированные газоанали-
заторы .....................256
8.6 1. Газоанализатор автоматический колошникового । аза ГАК-1 . . .	256
8 7. Составление дозированных га-
зовых смесей.................261
8.8. Средства измерения плотно-
сти и влажности газов . , .	263
Раздел 9. Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества........................266
9 1. Активность водородных ионов как мера щелочности и кислотности водных рас i воров ............................266
9.1.1. Некоторые сведения из теории электролита ческой диссоциации . .	266
9.12. Методы измерения pH	267
9.2. Промышленные системы измерения pH...................269
9 2.1. Стеклянные электроды 269 9.2.2. Вспомогательные электроды .......................273
9.2.3. Чувствительные эле-мен I ы для измерения pH..........................276
9 2.4. Высокоомные электронные преобразователи .	278
9.2.5. Каналы связи ....	279
9.2.6. Общесоюзная поверочная схема дчя средств измерения pH ... .	280
9	3. Чувствительные элементы
ДПг-4М и ДМ-5М ....	283
9.4.	Преобразователи промыш-
ленные П-201 и П-201 И . .	286
9.5.	Наладка системы измерения
pH.........................29.3
9.6.	Кондуктометрические кон-цен1рагомеры....................298
9.6.1.	Кондуктометрические концен гратомсры КК-8 и КК-9......................301
9 7. Солемеры..................303
9.7 1. Солемер СКМ . . .	303
9 7.2. Кондуктометрические солемеры СККТ, СКПВ и СКПП.................306
9.7.3. Приготовление водных растворов NaCl . . .	307
9.8. Средства измерения площо-сти жидких растворов и пульп........................308
Раздел 10 Наладка хромато! рафов 310 10 I. Принцип действия хроматографической установки . .	310
10.2, Основные элементы газохроматографических установок .......................313
10 3. Качественная и количественная оценки результатов анализа .................... 316
10.4. Хрома штраф «Нефтехим-СКЭП».................... 318
10.5. Расчет характеристик хроматографа ................. 336
10 6. Проверка и наладка хромат о-графа...................  339
10.6 1 Предмонтажная проверка ....................339
10.6.2. Приготовление сор-бен । ов и контрольных смесей................... 343
10.7 Подтотовка к работе и включение в эксплуатацию хроматографа «Нефтехим-СКЭП»..........................344
Раздел 11. Наладка схем и устройств технологической сит нализании. защиты и блокировки ....	346
11.1 Наладка схем технологической сигнализации ....	346
11.1.1.	Блоки техн ол от и ческой сигнализации . .	346
11.1,2	Устройство многоканальной сигнализации (УМС) .... 353
11.1.3.	Схемы технолотиче-ской сигнализации на бесконтактных логических элементах . .	357
11.2. Наладка схем технологической защиты и блокировки 359
Приложение ). Номинальные статические характеристики термоэлектрических	преобразоваiелей	361
П рил о жен и е 2. Номинальные статические характерис гики и отношения сопротивлении Hzz термопреобразователей сопротивления по ГОСТ 6651-84 .................... 364
Приложение 3. Единицы измерения давления......................373
Приложение 4 Таблицы для определения максимальной выталкивающей силы поплавков буйковых уровнемеров.......................375
Приложение 5. Градуировочные значения ЭДС электродной системы рН-метров.....................392
Приложение 6. Таблицы соотношений между единицами физических величин..................397
Список лшературы...................399
ПРЕДИСЛОВИЕ
Технологические процессы современных промышленных объектов 1ребуют контроля большого числа параметров В связи с этим при проектировании и эксплуатации промышленных установок исключительное значение придается вопросам обеспечения надежного контроля за ходом технологического процесса. Надежность и достоверность технологического контроля в значительной мере определяются качеством наладки средств измерения, систем и устройств технологической сигнализации, защиты и блокировки.
В справочном пособии излагаются вопросы проверки, настройки и наладки средств и систем измерения, схем технолси ическо! о контроля, защиты и блокировки, приводятся справочные данные и сведения, необходимые при производстве наладочных работ.
Второе издание справочного пособия (первое издание выпущено издательством «Энергия» в 1976 г. под названием «Наладка приборов и устройств технологическо! о контроля») переработано в связи с тем, чю с 1976 г. приборный парк средств измерения, выпускаемых отечественной приборостроительной промышленностью, полностью обновился.
Справочное пособие содержит 11 разделов и пять приложений.
В разд. 1 рассмотрены общие вопросы opiани зации и производства работ по наладке средств измерения, систем и устройств технологического контроля. Приводятся тсх-ноло! ические характеристики контрольно-измерительных и образцовых приборов, используемых для проверки средств измерений Рассмотрены требования техники безопас-нос1и при производстве наладочных работ.
В разд. 2 изложены вопросы наладки систем передачи и приема информации.
В разд, 3 рассмотрены методы наладки вторичных измерительных приборов и устройств с унифицированными входными сигналами.
Разделы 4-7 отведены вопросам наладки средств измерения температуры, избыточно! о и вакуумметрического давления, расхода вещества, уровня и раздела жидких сред.
Следует отметить, что в последние го
ды особенно большое внимание уделяется контролю качества, состава и содержания вещества. Эти параметры более полно определяют оптимальность хода технологических процессов, их зкономичность, качество получаемого продукта. В связи с этим во втором издании наладке этих приборов уделено большое внимание.
В разд. 8 речь идет о наладке средств измерения состава и качества газов.
В разд 9 изложены методы наладки средств измерения состава и качества растворов вещества.
Вопросы наладки хроматографов приведены в разд. 10.
В разд. 11 изложены сведения по наладке схем и ycrpowciB 1ехнологической сигнализации, защиты и блокировки
В приложениях приведены систематизированные и меюдически переработанные справочные материалы и градуировочные таблицы, необходимые при наладке различных средств измерений.
В справочном пособии использована международная система единиц (СИ) по стандарту СТ СЭВ 1052-78 «Метрология. Единицы физических величин».
Однако в связи с тем, что ряд руководящих материалов, широко применяемых в повседневной практической работе, до сих пор не переработан с учетом требований стандарта СТ СЭВ 1052-78, в отдельных случаях в справочном пособии приведены единицы других систем. В первую очередь это относится к единицам давления (в приложении 3 дана । аблица перевода дру! их единиц давления в единицы давления системы СИ).
Материалы справочного пособия составили: А. С. Клюев — разд. 10 и 11; Е. И. Коломиец — разд. 5 и 7; Л. М. Пин — разд. 2, 6 и приложения; С. А. Клюев — разд, 3 и 9, разд. 1 и 4 совместно с Л. М Пипом, разд. 8 совместно с Е. И. Коломийцем
Пожелания и критические замечания чи-гагелей ашоры примут с благодарностью Их следует направля|ь в Энергоаюмиздаг по адресу 113114 Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10
Авторы
Раздел 1
ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО НАЛАДКЕ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ И СИСТЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
1.1.	СОДЕРЖАНИЕ И СТАДИИ НАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
Наладка средств измерений и систем технологического контроля предусматривает комплекс pa6oi по их проверке и настройке, обеспечивающих получение достоверной информации о значениях контролируемых величин и ходе тс» о или иного технологического процесса.
Этот комплекс работ для строящихся объектов выполняется в три стадии
На первой стадии выполняются подготовительные работы, изучение и анализ основных проектных решений и предмонтажная проверка средств измерений. На этой стадии заказчик предоставляет производственное помещение лля opt анизации приобъектной лаборатории и проектную документацию по автоматизации с соответствующими инструкциями и техноло! ическими каргами.
На второй стадии выполняются работы по проверке правильности монтажа срелств измерения и систем технологического контроля, автономная наладка и подготовка систем к включению в работу для обеспечения индивидуальных испытаний технологичсско-] о оборудования С целью сокращения сроков ввода объекта в эксплуатацию автономная наладка может выполняться одновременно с производством мон|ажных работ по совмещенному монтажно-наладочному графику. Включение в работу отдельных приборов и систем производится в процессе индивидуальных испытаний и комплексно! о опробования ai регатов и технологическою оборудования на инертных средах и постепенного замещения их рабочими продувами
На третьей стадии выполняются работы по комплексной наладке систем технологического контроля и доведению их парамет
ров до значений, при которых они используются в процессе нормальной эксплуатации.
Сдача налаженных систем автоматизации в эксплуатацию производится как по отдельным узлам, так и комплексно по установкам, цехам, производствам
Следует о i метить, что в проектной практике системы технологическою контроля и системы автома!изации технолог ических процессов разрабатываются как единый комплекс средств измерения и автоматизации (СИЛ) в составе проектной документации по автоматизации. По этой документации наладочные работы в системах технологического контроля и системах автоматизации выполняются комплексно.
Следует также от метить, что наладка средств и систем СИА находится в тесной связи с наладкой самого технологического процесса, АСУ ТП электроприводами, са-иитарно-техпических систем и т. п.
Эффективная работа любого производства обеспечивается только комплексной наладкой с участием специалистов различных специализированных организаций и производственных подразделений.
Рассмотрим более подробно содержание работ по стадиям производства наладочных работ.
-1.1	1. РАБОТЫ ПЕРВОЙ СТАДИИ
На первой стадии, как уже отмечалось, производятся подготовительные работы, а также изучаются проектные технологические решения, основные характеристики приборов и средств автоматизации, каналы связи с объектом. Осуществляется предмонтажная проверка приборов и средств автоматизации с необходимой регулировкой отдельных элементов аппаратуры.
При изучении проектной документации основное внимание уделяется специфике тех
8
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
нологического процесса с точки зрения требований к системам автоматизации Выделяются наиболее важные параметры, намечается порядок включения приборов в работу, предварительно проверяется соответствие принципиальных и монтажных схем, технологических требований возможностям запро-ек!ированной аппаратуры в реальных условиях эксплуатации.
При этом особое внимание следует обратить на:
местонахождение отборных устройств, да I чиков, преобразователей вне помещений, наличие обогрева в зимнее время, особенности включения прибора, мероприятия по сохранности при аварийном отключении обогрева;
качество осушки и очистки воздуха питания для систем пневмоав i оматики, возможности контроля его качества;
степень проработки в проекте вопросов монтажа отборных устройс i в, импульсных линий, установки на аппаратах или выносных камерах буйковых уровнемеров, а также сочленения исполнительных механизмов с рейдирующими устройствами или позиционеров с исполнительными механизмами;
расположение по проекту блоков шпация, наличие выключателей для отключения в щитах и пультах отдельных приборов, удобство подходов для подключения и настройки устройств, наличие устройств диодной развязки при использовании токовой системы передачи информации иа несколько вторичных приборов,
соответствие конструкции аппаратов и технологии производства выбранным схемам получения информации по анализу состава веществ (диапазоны измерения плотностей, pH, концентрации, отсутствие в средах вредных для приборов примесей), возможности и методы проверки приборов измерения качества по данным лабораторных анализов или контрольным смесям, наличие этих смесей;
наличие дублирующей информации для важнейших параметров;
порядок включения в работу и особенности настройки мноюконтурных схем ав-тома।ического регулирования, в частности на вопросы бестолчкового включения и ввода задания от корректирующих контуров в схемы автоматического регулирования соотношения параметров (которые должны вводиться в виде сомножи геля, а не в виде слагаемою, как часто предусматривается в проектной документации) Следует также оценить характер возмущений с учетом особенностей настройки и требований техноло
гии к автоматической системе регулирования (АСР) Например, в нефтеперерабатывающей промышленности довольно часю применяются каскадные схемы регулирования расхода полупродукт из промежуточной емкости в ректификационную колонну с коррекцией но уровню в емкости. При этом технологам важно, чтобы уровень в емкое! и был в заданных достаточно широких пределах, а расход в колонну был максимально стабильным, так как его колебания влияют на качество разделения фракций;
использование для целей управления в АСУ ТП сигнал ов от уцравл яющих вы-числи I ельных комплексов (УВК) В этом случае большое значение имеет порядок перехода от локальною управления к управлению от УВК Наряду с максимальным упрощением операций тако! о перехода со стороны операюра должна, быть предусмотрена четкая регистрация таких переходов в случае нарушений регламента. Недопустима ситуация, когда предусматривается управление от УВК с параллельным вмешательством опера юра-технолога без регистрации его действий.
Анализ таких вопросов на первой стадии по звотит своевременно обрати гь внимание на особенное!и мошажа, наладки и пуска систем автоматизации.
Предмонтажная проверка приборов и средств автоматизации является входным контролем и осущесзвляется с целью проверки соответствия основных технических характеристик аппаратуры [ребованиям, установленным в паспортах и инструкциях заводов-изготовителей.
Результаты предмонтажной проверки фиксирую юя в акте предмонтажной проверки или в паспорте на приборы и аппараты, в частности, при сдаче их в i осударствснную (или ведоме!венную) поверку
На эти стадии допустима регулировка отдельных элементов аппаратуры, предусмотренная заводами-изго i овителями, без вскрытия корпусов. К таким регулировкам относятся, например, настройка чувствительности, нуля, размаха шкалы некоторых приборов, балансировка нуля и корректировка контрольной точки, а также оцифровка или проверка градуировки шкал, настройки регуляторов и уставок срабатывания темен iob сигнализации, блокировки и т. п.
Неисправная аппаратура или аппаратура с не соответствующими проекту техническими характеристиками передается заказчику для замены, ремонта или пере градуировки
Разукомплектованные, без технической документации (паспортов, свидетельств) при
§ 1.1.
Содержание и стадии наладочных работ
9
боры и средства автоматизации для проведения проверки не принимаются. В частности, должны быть в наличии расчеты диафрагм, сами диафрагмы, дифманоме [ ры, укомплектованные вентильными блоками. В тех случаях, когда дифманометры и вентильные блоки поступают отдельно, перед предмонтажной проверкой они должны быть собраны и опрессованы. Это относится и к манометрам с мембранными разделителями для шмерения давлений и перепадов в агрессивных средах.
1.1.2.	РАБОТЫ ВТОРОЙ СТАДИИ
На второй стадии пусконаладочных работ выполняется автономная наладка систем технологического контроля и систем автоматизации, монтаж которых завершен на объекте.
При этом осуществляется:
проверка выполненного монтажа;
согласование адресов и фазировка па раме I ров каналов связи, проверка правильности прохождения сигналов;
проверка, настройка параметров и включение цепей блоков питания;
проверка и настройка лО1 ических и временных взаимосвязей систем защиты, сшна-лизации, блокировки, управления;
фазировка и контроль характеристик исполнительных механизмов;
проверка правильности прохождения сигналов;
предварительное определение характе-ристик объекта, расчет и настройка параметров аппаратуры;
подт оювка к включению и включение в работу систем контроля и автомата зации для обеспечения индивидуальных испытаний технологического оборудования и корректировка параметров настройки аппаратуры систем автоматизации в процессе их работы;
автономная наладка каналов и задач в АСУ ТП;
оформление протоколов проверки систем блокировки и другой рабочей документации для обеспечения испытаний технологического оборудования.
С целью сокращения сроков ввода объекта в эксплуатацию автономная наладка отдельных приборов, устройств или систем контроля и автоматизации может выполняться одновременно с монтажными работами по совмещенному монтажно-наладочному графику. В этом случае особое внима
ние должно быть уделено вопросам техники безопасности, чюбы исключить, в частности, возможность поражения электрическим током. Ответственность за общие мероприятия по технике безопасности несет руководитель монтажных работ, а за безопасное проведение наладочных работ — руководитель пусконаладочной бригады.
При проверке правильности монтажа основное внимание уделяется монтажу оi-борных устройств, измерительных прсобразо-ва телей, импульсных линий и исполнительных механизмов, так как от правильности выполнения этих узлов в первую очередь зависит работоспособность систем контроля и автоматизации
Необходимо обращать внимание на:
наличие подходов или площадок для обслуживания устройств, соединительных и продувочных вентилей;
наличие прямых участков до и после диафрагм,
правильность установки первичных преобразователей температуры (глубина погружения и отсутствие застойных зон в месте измерения);
наличие выносных камер или защитных устройств при измерении уровня буйковыми уровнемерами непосредезвенно в аппаратах;
правильность монтажа пьеюметрических трубок при измерении уровня атрессивных, вязких, быстровысыхающих жидкостей (обеспечение возможности промывки и прочистки пьезотрубок);
отсутствие недопустимой вибрации, например для элек[роконтактных манометров и других устройств,
правильность монтажа импульсных линий (уклоны, наличие разделительных или уравнительных сосудов, дренажных, продувочных и других вентилей);
проверку герметичности импульсных линий, которая должна проводиться на полностью смонтированной системе при максимальном рабочем давлении путем контроля снижения давления (не более 5 % за 15 мин, если нет других, более жестких требований);
правильность подключения термоэлектронных проводов к термоэлектрическим преобразователям (полярность);
отсутствие люфтов в сочленении исполнительных механизмов с регулирующими органами или позиционерами;
наличие надежных уплотнений при монтаже взрывозащищенных и защищенных от ныли и воды приборов:
правильность монтажа отборных устройств систем контроля и отсутствие значи
10
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
тельных запаздываний в каналах связи и т. п.;
правильность монтажа и наличие термоизоляции систем обогрева импульсных линий, местных шкафов и приборов.
Особое внимание следует уделить работам по монтажу элементов систем контроля и автоматизации, выполняемым монтажниками основного технологического оборудования, и скрытым работам, например:
правильности установки диафрагм (острой кромкой к потоку) и соответствию их размеров расчетным (недопустимо изменение диаметра технологически о трубопровода без перерасчета диафрагмы);
установке буйковых уровнемеров непосредственно в аппараты (должны быть обеспечены надежность закрепления буйка, правилыюс1ь установки его по 1лубинс погружения и зашита от сильных колебаний уровня жидкости; в тех случаях, когда уровнемер устанавливается на наружных установках, а внутри емкости может конденсироваться пар, прибор необходимо обогревать);
установке буйковых уровнемеров в выносных камерах (недопустимо несоответствие размеров камер и буйков, должна быть обеспечена возможность слива или подачи жидкости в камеру независимо от уровня в аппарате, что в значительной степени определяется состоянием арматуры, ее проходимостью, надежностью закрытия коренных вентилей, отсутствием посторонних предметов, окалины);
усшновке ротаметров (строго по уровню, наличие байпасов для промывки трубопроводов помимо ротаметров; это же относится в ответственных случаях к регулирующим клапанам, диафрагмам, индукционным расходомерам, которые во время продувок и промывок Moiyr быть повреждены, для чего должна предусматриваться установка на трубопроводах «катушек», заменяемых указанными устройствами непосредственно перед пусковыми операциями).
Правильность монтажа линий связи, вторичных приборов, мнемосхем и систем сигнализации, как правило, обеспечи i ь более просто.
Здесь следует уделять внимание таким вопросам, как:
допустимость совместной прокладки термоэлектронных проводов и контрольных кабелей с другими линиями;
наличие маркировки проводов и кабелей;
наличие заземления приборов, аппаратов, линий связи, наличие контура заземления в помещениях для вычислительной техники;
состояние изоляции соединительных линий (особенно для приборов контроля pH во влажных помещениях);
наличие не предусмотренных проектом соединений, например для термо электродных проводов.
Автономная наладка технических средств, особенно при совмещении монзажно-нала-дочных работ, начинается с работ в центральном пункте управления (ЦПУ) и помещениях автоматики, где сосредоточено основное оборудование систем контроля и автоматизации.
После монтажа щитов, пультов, установки в них приборов, аппаратуры и монтажа кабельных связей внутри щитовых помещений начинается проверка коммутации щитов и пультов и смонтированных линий. Закончив внешний осмотр и убедившись в отсутствии несоответствия маркировки проводов на сборках зажимов и других грубых ошибок монтажа, приступают к подютовке к включению цепей электропитания. С помощью телефонных трубок, tecrepa или пробника проверяют правильность подключения пеней и отсутствие коротких замыканий.
Недопусз имы ошибки в подключении блоков питания, выпрямительных устройств, понижающих трансформаторов, гак как даже кратковременная подача питающего напряжения на сторону низкою напряжения выводи! прибор из строя.
Если веде гея наладка пневматических систем контроля и автоматизации, необходимо обратить внимание на отсутствие у1ечек в соединениях проводок внутри щитов или пультов.
Пробная подача напряжения па щит осуществляется только после выполнения всех мер техники безопасности и отключения электронриемников, имеющих выключатели.
При этом должны быть приняты меры, чтобы напряжение не попало на кабельные линии, где ведутся монтажные работы. Если подача напряжения на тлавный щит прошла нормально, постепенно ио позициям проекта или отдельным схемам проитводят включение оборудования ЦПУ и с помощью искусственных сигналов проверяют работоспособность каждой позиции. Например, при работе с приборами юковой системы ГСП (0 — 5 мА) к зажимам, к которым должен подключаться кабель от датчика, подсоединяется имитатор токовою сигнала, а вместо линии на исполнительный механизм подключается миллиамперметр.
Имитируя изменение «переменной», про
§ 1.1.
Содержание и стадии наладочных работ
И
веряют работу вторичных приборов, передачу сигнала на УВК, срабатывание сш на-лизации, сис1ем автоматического регулирования.
Контролируя выход на исполнительный механизм, опробывают дистанционное управление, бестолчковый переход режима «ручное — автоматическое», проверяю! фази-ровку выхода регул я юра.
В некоюрых сложных схемах для проверки их работоспособности и предварительной статической настройки рекомендуется соединить выход на исполнительный механизм с входом «переменная». Таким образом удается имитировать работу схемы (без учета динамических свойств объекта).
При наладке схем сигнализации, блокировки и управления проверяются все логические и временные зависимости, производится настройка реле времени, командных аппаратов, позиционных контактов и т. п.
После того как предварительная наладка аппаратуры в ЦПУ выполнена, по мере готовности монтажа и в соответствии с графиком пусковых операций ведут подготовку к пуску отдельных позиций проек i а. Для систем измерения производится проверка правильности выполнения адресов и фази-ровки на линиях связи от датчиков к соот-ветс!вующим вторичным приборам, преобразователям и г. д., уже проверенным в ЦПУ.
Для тто! о к линии выхода с дифманометра, например, подключается имитатор токового или пневматического сигнала, задаются его фиксированные значения и проверяется наличие такого же сигнала на регистрирующих приборах в ЦПУ В некоторых случаях имитируется сигнал на входе дифманометра, например ручным насосом с Ц-об-разпым манометром (при этом одновременно проверяется и дифманометр).
Для систем измерения температуры в случае необходимости производится подгонка сопротивления линии.
Вся указанная работа должна быть выполнена к моменту начала индивидуальных испытаний технологического оборудования. Заметим, что в зимний период к этому времени все будки датчиков и шкафы с приборами должны быть обогреты, разделительные жидкости залиты, а схемы блокировки и сшнализации по ответе!венным агрегатам (компрессорам, турбинам) опробованы и предъявлены заказчику. Должны быть |акже оформлены протоколы их проверки.
Одновременно с проведением индивидуальных испытаний и комплексного опробования технологического оборудования осу
ществляю 1 включение в работу приборов и систем авюматизации. Производят открытие соответствующих вентилей на импульсных линиях, их продувку, цромывку, проверку появления перепадов, давлений, температур, уровня в аппаратах и соответствую!цих показаний приборов. Для пьезометрических систем, а также для систем контроля агрессивных жидкостей или газов, работ ающих с подводом нейтральной среды, производят настройку параметров этих сред Например, для пьезометрического измерения уровня давление воздуха на барботаж должно быть больше максимального давления жидкости в аппарате, а расход воздуха должен, с одной стороны, обеспечивать достаточное быстродействие системы, а с друюй —не создават ь дополнительных погрешнос (ей в системе измерения. Необходимо иметь в виду, что в этот период производится лишь проверка работоспособности систем контроля. В связи с тем, что параметры сред отличаются от расчетных, могут допускаться большие погрешности в показаниях приборов.
Это касается прежде всего систем измерения уровня жидкостей (из-за несоответствия плотности жидкости расчетному значению), расхода тазов (нерасчетные давления и температура) В некоторых случаях для того, чтобы технологи в этот период могли работать, даются временные пересчетные таблицы и графики.
Вся работа на этом этапе веде!ся под руководством иаладчиков-гехнологов по их указаниям и в соответствии с графиком пуска агрегатов.
От четкости их взаимодействия зависит успех пуска объекта.
По мере вывода объекта на режим включаются также системы контроля качества, дис|анциопного управления, некоторые системы автоматического регулирования.
1.1.3.	РАБОТЫ ТРЕТЬЕЙ СТАДИИ
На третьей стадии выполняются работы по комплексной наладке систем контроля и автоматизации, доведению параметров па-стройки приборов, средств измерения и автоматизации и каналов связи до значений, при коюрых системы могут быть использованы в эксплуатации.
При этом осуществляется-
определение соотвеютвия отработ ки устройств и элементов систем контроля, сшна-
12
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
лизации, защиты и управления предусмотренным проектом и технологическим регламентным алгоритмам;
определение пропускной способности за-порно-ретулирующей арматуры, правильности работы концевых и путевых выключателей ;
определение расходных характеристик регулирующих органов и приведение их к требуемой форме с помощью злементов настройки;
подготовка к включению и включение в работу систем контроля и автоматизации для обеспечения комплексного опробования технологического оборудования,
уточнение статических и динамических характсрисiик объекта, корректировка значении параметров настройки систем с учетом их взаимного влияния при работе,
испытание и определение пригодности систем к зкеплуатации;
оформление документации и сдача систем в зкеплуатацию.
Работы третьей стадии выполняются после полною окончания строительно-монтажных работ, приемки их рабочей комиссией согласно требованиям СНиП по приемке в эксплуа гапию законченных строительством объектов
Работы выполняются на действующем технологическом оборудовании при наличии необходимых значений параметров технологического процесса
При комплексной настройке схем блокировки, защиты и сигнализации проверяется отсу тствие ложных срабатываний, че гкость и надежность работы схем, работа систем связи с УВК. работоспособное i ь систем ввода дискретной информации, особенно систем инициативного ввода аварийной информации.
Приборы технологического контроля в этот период проверяются не только на работоспособность, но и на метрологические характеристики, так как значения параметров сред становятся постепенно близкими к расчетным.
В тех случаях, когда ио технологическим причинам расчетные и рабочие условия различаются, производятся соответствующие пересчеты систем измерения уровня, расхода и т. п. В некоторых случаях для точною ведения режима производится пере-градуировка приборов для получения узкопрофильных шкал. Эту работу по рекомендации пусконаладочной организации выполняет обычно заказчик
В этот период проводится комплексная наладка всех систем измерения, параметров
аварийного ввода резерва электропитания (АВР) в ЦПУ, сжатою воздуха, защитных средств промывки, продувки, обогрева, наддува и т п
Все операции по включению или отключению приборов и систем автомати зации производятся в этот период по согласованию с техполот ичсским персоналом.
Обслуживание включенных в работу систем осуществляется заказчиком с участием пусконаладочной организации. На практике обычно после нескольких часов или смен устойчивой работы в сменном журнале работ по СИА делается запись о том, что определенные системы включены в работу.
После 72 ч бесперебойной работы они могут сдаваться в эксплуатацию по промежуточным актам Для контроля за работой ответственных систем автоматизации пусконаладочная организация может организовывать круглосуточное дежурство.
К актам сдачи прикладываются протоколы испытаний приборов и систем, перечень включенных систем с указанием уставок параметров настройки, перечень иевключен-ных систем с указанием причин, принципиальные схемы с внесенными в процессе пусконаладочных работ изменениями
Для таких схем иногда по просьбе заказчика Готовятся также инструкции по эксплуатации для операторов-технологов и прибористов.
После подписания всех промежуточных актов сдачи и окончания пусконаладочных работ оформляется акт о выполнении работ по договору
1.2.	ИНЖЕНЕРНАЯ ПОДГОТОВКА ПУСКОНАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
Инженерная подготовка пусконаладочных работ предусматривает:
1)	и зучение проектной документации, проверку и уточнение смет на пусконаладочные работы;
2)	составление и выпуск справочного материала по проекту автоматизации;
3)	составление заявок и комплектование приобъектной лаборатории стандартными обращовыми и контрольными приборами и оборудованием;
4)	изучение новых примененных в проекте средств автоматизации, разработку методов и оснастки для их предмонтажной проверки, автономной и комплексной наладки;
§ 1.3.
Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ
13
5)	составление заявок и комплектование нестандартными устройствами и оснасткой ,щя наладки приборов и систем;
6)	разбивку комплекса работ на участки, составление графика производства пусконаладочных работ по видам и объектам пусково! о комплекса, предварительный расчет численности и квалификации пусконаладочных бригад; назначение бриг адиров (старших по объектам) и руководителя работ,
7)	составление и выпуск подготовительного отчета;
8)	составление подготовительных материалов для рабочих бригад'
журнала учета выполненных работ;
журнала поступления приборов в пред-монтажную проверку и Госповерку;
рабочих тетрадей по объектам;
экрана производства работ,
9)	мероприятия по обеспечению беюпас-ности производства работ.
При составлении заявок на стандартное оборудование подбираются группы однотипных приборов и в зависимости от их ко-личества в проекте рассчитывается чиегю рабочих мест для нредмонтажной проверки приборов пирометрии, давления, расхода, уровня, фишко-химического контроля и т. п.
В соответствии с объемом работ и установленными сроками оборудуются места для проверки однотипных по средствам поверки и методам крепления групп приборов:
приборов расхода, давления, уровня (манометры и дифманометры);
буйковых уровнемеров и ротаметров;
термоэлектрических и манометрических термометров, сигнатизаторов температуры н др.;
приборов фишко-химического анализа, pH-метров, кондуктомеров, датчиков газового анализа и т.п.:
вторичных пирометрических приборов и приборов токовой ветви ГСП,
пневма!ических вторичных приборов, регуляторов, функциональных блоков, электро-пневматических прсобразова т елей;
электронных регуляторов, нормирующих преобразователей, функциональных блоков и модулей ввода-вывода информации, переработки информации и систем сигнализации.
Подготовительный отчет содержит основные материалы по подт отопке производства и предназначен как для эксплуатационно! о, так и для пусконаладочного персонала в период ознакомления с проектной документацией и особенностями объекта.
Этот отчет содержит обычно следующие материалы'
описание технологии производства, сведения об оснащенности приборами и требования к системам автоматизации,
технологическую записку по технике безопасности проведения пусконаладочных работ;
упрощенные функциональные и структурные схемы систем автоматизации, позволяющие быстро усвоить основные задачи автоматизации и особенности технологии;
описание аппаратуры контроля, методов наладки, вопросов организации предмонтаж-ной проверки, метрологии;
описание сложных схем контроля и регулирования, разработанных методов статической и динамической настройки, особенностей предмонтажной проверки аппаратуры и т п.
Дополнительные материалы подготовки производства позволяют облегчить работу с документацией бригадам наладчиков, формализовать учет выполненных работ, дать общее представление о состоянии работ.
Рабочие тетради вечут, как правило, старшие по объектам (бригадиры): форма этих материалов достаточно индивидуальна. Обычно на первых страницах приводятся типовые структуры отде тьных позиций проекта и упрощенная функциональная схема отделения или блока, а также перечень позиций
Экран производства работ выполняется либо в виде перечня позиций, либо в виде функциональной схемы. Но в обоих случаях у каждой позиции отмечаются разным цветом этапы нредмонтажной проверки, окончания монтажа, ав i оном ной наладки (систем передачи показаний, дистанционною управления) и включения в работу.
1.3.	ПРИБОРЫ И ОСНАСТКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПУСКОНАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
1.3.1.	ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ И ВЫБОРА АППАРАТУРЫ ДЛЯ ПРЕДМОНТАЖНОЙ ПРОВЕРКИ И АВТОНОМНОЙ НАЛАДКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ
В соответствии с основными нормативными документами (ГОСТ 12997-76 «Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. Технические требования» и ГОСТ 22261-76 «Средства
14
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
измерений электрических величин. Общие технические условия») основной метрологической харак|еристикой измерительного прибора является класс точноеги, предел допускаемой основной иотрешности или допускаемой систематической составляющей и допускаемою отклонения случайной coci являющей погрешности.
Для большинства типов приборов в качестве основной характеристики устанавливается класс точности, который являеюя обобщенной характеристикой средств измерений, определяющей пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей.
Основная погрешность — это пот репт-ность средства измерений, используемого в нормальных (паспортных) условиях эксплуатации (например, при паспортных значениях температуры окружающей среды, относительной влажности, давления и т. п.).
В связи с тем что реальные условия эксплуатации отличаются от нормальных, все приборы разбиты на семь групп по допустимым значениям влияющих величин для рабочих }словий применения и предельным условиям транспортирования.
В частности, рабочим условием для приборов 1-й группы по температуре окружающей среды принят диапазон 10 — 25 °C, а 7-й группы — диапазон — 30 + 70°С. Аиало-1 ично различаются условия применения по относительной влажности, атмосферному давлению, вибрации, допустимости ударов и т. п.
Поэтому при применении для пусконаладочных работ лабораторных или переносных приборов необходимо обращать внимание, к какой группе относится прибор по устойчивое! и к воздействию темпера т уры окружающей среды, механическим воздействиям и т, п.
К метролот ичсским характеристикам также относятся предел допускаемой погрешности в интервале значений влияющей величины и предел дополнительной погрешности, обусловленный изменением влияющей величины.
Пределы допускаемых основных и дополнительных hoi решностей устанавливаются в виде абсолютных (А), приведенных (у) или относительных (6) погрешностей, которые могут определяться по следующим формулам;
А, = ±а;	(1.1)
Л2=а + ЬХ;	(1.2)
Yi = +I00A/X*;	(1.3)
у2=(а + ЬХ) 100/Хл;	(1.4)
= ilOOAj/X;	(1.5)
62=±[с + (/(Хк/Х-1)]!	(1-6)
|де а, Ь, с, d — постоянные размерные и безразмерные величины; X — измеряемые или влияющие величины, применяемые без учета знака; — конечные значения диапазона измерений; Х^ — нормирующие значения измеряемой величины.
Для большинства применяемых в наладочной прак I ике приборов используются одночленные или двучленные обозначения класса точности. Например, обозначение класса точности 0,5 показывает, что пределы допускаемых noi решностей выражаются в пропентах нормирующею значения Обозначение класса точное! и 0,1/0,02 означает, что предел допускаемой тносительной погрешности в процентах значения измеряемой величины определяется формулой (1.6), те с = 0,1, a d = 0,02.
Рассмотрим пример определения относительной погрешности прибора.
Пример 1.1. Комбинированный прибор Ш-68003 имеет класс точности 0,1/0,05. Найдем его относительную погрешность при измерении различных значений тока
а)	прибором измеряется ток 1—5 мА. Для этого переключатель диапазонов измерения прибора Ш-68003 устанавливается на поддиапазон 10 мА, т. е. /к = 10 мА.
По (1,6) находим допускаемую относительную погрешность измерения:
6 = ±[0,1 +0,05(10/5 - 1)] = ±0,15%;
б)	прибором измеряется ток I = 20 мА. Для этого переключатель диапазонов прибора устанавливается на поддиапазон 100 мА, т. е. 1к = 100 мА.
Допускаемая относительная погрешность
6= ±[0,1 +0,05(100/20- 1)] = ±0,3%.
Одним из первых этапов мон i ажно-наладочных работ является предмонтажная проверка, которая может совмещаться с государственной или ведомственной поверкой. Поверка средств измерений на этом этапе проводится для нормальных условий.
При Э1 ом । емпература окружающег о воздуха должна быть 20 "С с допускаемыми О1клонениями:
±3 или +5 °C для датчиков давления и перепада с электрическими и пневматическими выходными сш налами классов точности до 0,6 или 1,0 и хуже соответственно;
±2 или +5 °C соответственно классов
§ 1.3.
Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ
15
до 1,0 или хуже для вторичных приборов давления, мостов, потенциометров, манометрических I ермометров, газоанализаторов, нормирующих преобразователей и т. д.;
+ 2 или ±5 °C соответственно классов до 2,5 или 4,0 и хуже для влагомеров.
Относительная влажность воздуха должна находиться в пределах 30 — 80%. Напряжение электропитания должно отличаться от номинального не более чем на 2%, частота тока питания (50 + 0,2) Гц.
Давление питания воздуха пневматических систем (140 + 4,2) к На, воздух должен бы т ь чистым, не должен содержать масла и влаги.
Тряска, вибрация, внешние электрические и магнитные поля должны отсутствовать.
При выборе образцовой и контрольной аппара т уры для пусконаладочных рабо г прежде всего должна учитываться необходимость обеспечения требуемой точности поверки.
Для поверки измерительных приборов выбранное средство измерения по точности должно удовлетворять следующему условию: бобР = Добр  кю/х« « ед,™ с1-7) где Аобр — предел допускаемой основной погрешности образцового прибора при сигнале, равном верхнему пределу измерения поверяемого прибора Хт; 6ПОВ — предел допускаемой основной пот решности поверяемого прибора; Ct — коэффициент запаса точности, равный: 1/5 — для милливольтметров и логометров; 1/3 — для мостов, потенциометров, вторичных приборов токовой ветви ГСП и т. и.; 1/4 — для датчиков давления, перепада давлений и г. п. (допускается с разрешения Госстандарта принимать Ct = 1/3; 1/2 — для рН-метров).
Для поверки и гмерительных преобразователей выбранные средства измерения должны удовлетворять условию
(Аобр1/^твх + Аобрг/Хтвых) 100<С1бпов, (1-8) где А„брь ^обрз — пределы допускаемой основной погрешности, образцовых приборов при сиг налах, равных верхним пределам измерений поверяемого преобразователя (соответственно входного Увх и выходного -^вых)-
В некоторых случаях условия (1 7) и (1.8) могут не выполняться. Эго допускается, кот да к образцовому средству и тмерений имеются поправки, а вариация его показаний незначительна, т. е. речь идет о систематических, а не случайных составляющих погрешности. Например, если к манометру
класса 0,25 имеются поправки, а вариация его показаний не выходит за пределы, установленные для прибора класса 0,15, то этим манометром с учетом поправок можно пользоваться как образцовым наравне со средством измерения класса 0,15.
1.3.2.	СЕРИЙНАЯ АППАРАТУРА И ПРИБОРЫ ДЛЯ
ПУСКОНАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
Перечень основных выпускаемых серийно приборов, наиболее часто применяемых при наладке средств измерения и систем технологического контроля, приведен в табч. 1.1 — 14.
Условня выбора образцовых средств измерения по точности определяются выражением (1.7) или (1.8).
Кроме приборов, указанных в табл. 1.1 — 1.4, в практике проитводства пусконаладочных работ используются разнообразные приборы, устройства и приспособления ведомственного малосерийного или индивидуального производства.
Большинство из этих устройств представляют собой комплекс серийных образцовых средств измерения, позволяющих производительно выполнять поверку и настройку той или иной 1 руины приборов технологического контроля (см. § 1.2), не собирая каждый раз новую схему поверки.
Пример 1.2. Определить допустимость поверки вторично! о прибора А542 с входным 1 оковым сигналом 0—5 мА милливольтамперметром М2020.
Для решения поставленной задачи проверяем выполнение неравенства (1.7), приняв Cj = 1/3. Для измерения тока до 5 мА вольтамперметр устанавливают на поддиапазон 6 мА. Так как милливольтамперметр М2020 имеет класс точности 0,2, то па поддиапазоне 6 мА абсолютная погрешность составляет
Аобр= 0,002 -6 = 0,012 мА.
Предел допускаемой основной погрешности А542 по показаниям равен 5[[ОВ = 0,5 %.
Проверим выполнение условия (1.7) при измерении тока 1 = 5 мА:
0,012/5  100 <(1/3) 0,5, т. е. 0,24 < 0,167.
Условие (17) не выполняется, и, следо-ва гельно, применять в качестве сре,гства поверки милливольтамперметр М2020 нельзя.
Пример 1.3. Проверить допустимость поверки вторичного прибора А542 с вход-
Таблица 1.1. Аппаратура дли наладки систем передачи информации унифицированными электрическими сигналами
Тип	Класс ТОЧНОСТИ	Верхние значения диапазонов тмерения	Масса, кг	Назначение, условия применения
Вольтамперметр постоянного гока М2018	0,2	0,75-].5 —3 — 7.5— 15- 30-75 - 150— 300 мА; 0,75-1,5-3-7,5-15-30 А, 15 - 30 - 60 - 75-150 - 300 мВ; 0,75-1,5-3-7,5-15-30 В	3	Лабораторный прибор для поверки вюричных приборов и преобразователей юковой ветви ГСП класса точности 1,0; проверка токовых цепей и сигналов напряжения при автономной наладке измерительных цепей Температурный диапазон 0 — 35 °C
Милливольтамиер-MCip постоянного ю-ка М2020	0,2	0,15-0,30-0,60-1.5-6-15-60 мА, 15-30-60-150-300- 1500-3000 мВ	2	То же и chi налов низкого уровня (до 300 мВ)
Образцовая катушка P32I	0,01	10 Ом	I	Образцовая мера, применима для поверки токовых преобразователей и приборов классов точности 0,25 и 0.5 (в комплекте с цифровыми вольтметрами высокого класса). Условия применения по температуре 15-30 СС
P33I		100 Ом		
Вольтметр цифровой постоянного гока Щ1413	0.05/0,02	0,1-1- 10-100-1000 в	8	Прибор высокого класса точности, по усюйчивости к воздействию температуры и влажности соответствует 2-й группе (35—40 °C). Применим для измерения напряжений, поверки приборов классов 0,25 — 0,5
То же Щ304-2	0,2/0,1 0,1/0,05 0,06/0,02 0,05/0.02 0.06/0,02 0,1 /0,05	1 мВ 10 мВ 100 мВ 1 В 10- 100 в 500 В	3	Лабораторный прибор высокого класса точности, 4-й группы (—10 + +40 °C). Может применяться для поверки токовых приборов (в комплекте с образцовой катушкой) классов 0,25 — 0,5. измерительных цепей в устройстве сопряжения с объекюм (УСО) УВК. Малая масса позволяет применять н ЦПУ и по месту установки преобразователей при наличии питания 220 В
Комбинированный прибор Щ302	0,2/0,2 0,1/0,05 0,05/0.02 0,06/0,2	1 мВ [0 мВ 100, 1000 мВ 10-100-1000 в	11	Измерение сигналов постоянного тока, 4-й группы. Проверка приборов классов точности 0,25—0,5, наладка УСО УВК (питание 220 В)
Организация и производство работ по наладке средств измерения Разд.
	0,1/0,04 0,1/0,04 0,5/0,2	[-10-100 мкА; 1-10 мА 0,1-1-Ю-ЮО кОм. i-Ю МОм 100 МОм
Вольтметр универсальный постоянного тока Щ68003	0,1/0,05 0,06/0,02 0.05/0,02 0,1/0,05	10 мВ. 1 — Ю мкА, 10 мА. 100 мА. 1 А, I кОм 100 мВ, 1-100-1000 В. 100 мкА, 1 мА, 10—100 кОм, 1 мОм 10 В 10 мОм
Вольтметр универсальный В7-38	0,02/0,02 0,05/0,01 0.5/0,I 0,4/0,05 0,5/0,35 0,5/0,05	0,2-2-20-200 В; 0,2-2-20-200- 2000 мА постоянного [ока 1000 В, 0,2-2-20-200 кОм До 20000 кОм 0,2—2—20-200 В переменного тока 300 В переменного тока 0.2—2 — 20—200 — 2000 мА переменного тока
Магазин комплексной взаимной индуктивности Р5017	+ 0,01 мГн	12,99 мГн
Частотомер 43-54	-	0,1 - 150 мГц
Генератор сигналов Г4-116	1%	4-30 мГц
Осцилло! раф универсальный двухканальный 01-92	4%	то . fp тор р
15 То же
 5	Измерение сигналов тока и напряжения переменного и постоянною токов
15	Наладка взаимозаменяемых дифференциально-трансформаторных приборов при частоте сети 50 Гц
16	Наладка приборов частотной системы передачи информации
13,5	Наладка электронных средств измерений
16	Наладка электронных блоков и схем устройств авюматики и АСУ ТП
Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ
Таблица 12 Переносные комбинированные приборы для наладочных работ
Тип	Род юка	Верхние шачения диапазонов измерения	Класс точное 1 и	Масса, кг	Примечание
Прибор комбинированный Ц4315	Переменный Постоянный	1 -2,5-5- 10-25- 100— 250-500- 1000 В 0,5-1-5-25-100-500-2500 мА 0,075- 1 —2,5 — 5— [0 — 25—100 — 250 — 500 — 1000 В 50-100 мкА, 0,5 — 1 — 5 —25 — 100 —500 — 2500 мА 0,3-5-50-500-5000 кОм	4 2.5	1,5	Предусмотрено измерение емкости 0,03 — 0,5 мкФ Входное сопротивление при измерении напряжения постоянного тока 20 кОм/B, при измерении постоянного тока 2 кОм/B. Рабочий диапазон температур -10 -г +40 =С
Ампервольтметр ТЛ-4М	Переменный Постоянный	1-3-10-30-100-300-1000 В З-ЗО-ЗОО-ЗООО мА 0.1 — I — 3 — 10 —30— 100—300—1000 в 0,1-0,3-3-30-300-3000 мА 0,3-3- 30- ЗОО-ЗООО кОм	4 2,5	0,9	Входное сопротивление на постоянном токе 10 кОм/B; на переменном 2,5 кОм/В. Обеспечивается измерение параметров транзисторов малой мощности (ток до 100 мкА)
Прибор комбинированный Ц4354	Переменный Постоянный	0,75- 3-6- 15-30-60- 150-300-600 В 0.075-0,75-3-6-15- 30-60- 150-300-600 в 0,012-0,12-0,6-3-15-60-300-1500 мА З-ЗО-ЗОО-ЗООО-ЗОООО мОм; 0.1 мкФ	4 2,5	1,5	Имеется автоматическая защита от перегрузок
Прибор искробезопасный Ц4382	Переменный Постоянный	2,5-5-10-25-50- 100-250-500- 1000 В 0,5-1-2,5-10-25- 100-250- 1000 — 2500 мА 2,5-5 -10-25-50- 100-250-500- 1000 В 0,5-1-2,5-10-25-1000-2500 мА 2, 20, 200 кОм	4 2,5	2,0	Прибор предназначен для измерений в искробезопасных цепях с коэффициентом искробезопасности 2—2,5
Омметр взры-возащишенный М4125	Постоянный	З-ЗО-ЗОО кОм	1,5	I	Условия применения —40 4- +50°C
Микро Му .11,311' метр цифровой ММЦ-01	Переменный Постоянный	2-20-200- 1000 мА; 200 мВ; 2 - 20 - 200-1000 В; 200 Ом; 2-20-200-2000-20000 кОм	0,3	0.2	Может использоваться для проверки транзисторов
Осциллограф C-1I2A	То ясе	20 мВ; 200 В	4	3	Имеет режим мультиметра (в цифровой форме высвечивается значение си!нала)
Организация и производство работ по наладке средств измерения Разд.
Прибор комбинированный цифровой Щ4313	Переменный Постоянный	50 мВ, 50 мкА 0,5 -5-50-500 В, 0,5-5-50-500 мА 50 мВ; 50 мкА 0,5-5-50-500 В; 0,5-5-50-500 мА 500 Ом 5-5O-5OO-5OOO кОм
Прибор комбинированный цифровой Щ4310	Переменный Постоянный Индукция	2-20-200-2000 мВ, 20-200-500 В, 2—20 — 200 — 2000 мкА, 20-200-2000 мА 2—20 — 200 — 2000 мВ, 2-20-200- 1000 В, 2-20-200 мкА, 2-20-200-2000 мА. 0,2 - 2 - 20 - 200 - 2000 кОм, 2-20-200 мТл;
Мегаомметр M4100/I	Переменный	200 кОм, 20 мОм
Мегаомметр М4100/2	То же	500 кОм, 50 мОм
Мегаомм етр М4100/3	» »	1000 кОм, 100 мОм
Mei аомметр М4100/4	» »	1000 кОм 200 МОм
Мегаомметр М4100/5	» »	2000 кОм 1000 кОм
Мегаомметр взрывозащищенный MII02/I	» »	1000 кОм, 500 МОм
1,5 1,0 1,0 0,5 1,5 0,5/0,5	3	Прибор имеет питание от сети и от батарей напряжением (17,5 + 2,5) В при токе потребления до 100 мА
1/1 0,5/0,5 1,5/1,5	11	Вывод информации о числовом значении измеряемой величины осуществляется в двоично-десятичном коде 8—4—2—1
1,0	3,5	Напряжение 100 В от встроенного генератора с ручным приводом, температурная группа 4, расширенный диапазон до -30 С
1,0	3,5	То же, но напряжение 250 В
1,0	3,5	То же, но напряжение 1000 В
1,5	3,5	То же, но напряжение 2500 В
1,5	3,5	Напряжение от 500 до 550 В от встроенного генератора с ручным приводом, температурная группа 4, расширенный дна-пазон от -30 до +50 °C
2,5	5,5	
Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ
20
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
Таблица 13 Аппаратура для наладки систем измерения температуры
Тип	Класс точности	Верхний предел измерения	Масса, кг	Вид работ, другие технические данные
Источник pci у-лируемог о напряжения ИРН-64	0,03	100 мВ 150 мВ	1,0	Задание напряжения постоянного тока от источника напряжения до 1,2 В при сопротивлении нагрузки не менее 100 Ом. Наибольшая ступень регулирования 0,03 % предельного диапазона
Потенциометр посIоянного ।ока Р-363-1 Р-363-2 Р-363-3	0,001 0,002 0,005	2,12111 В	15,7,3	Поверка автоматических цотенциомет-ров класса точности 0,25 и узкопре-дельных приборов Сое гоит из трех блоков, применим в стационарных условиях, недопустима вибрация
Магазин сопротивлений МСР-60М Р-4831	0,02 0 02/2 х х Ю'ь	11111,1 Ом 111111,1 Ом	6,5 8	Поверка автоматических мостов и ло-гометров класса точности 0,5
У ни нереальный переносной измерительный прибор" УПИП-60М Р-4833	0,05 0,05/0,02 0,05 0,02/1,5 х х 10 4 0,1	25-50-100 мВ 0,001-0,01-0,1-104-105- 106 Ом 111,1 мВ 1111,1 Ом 106	13 12	Поверка милливольтметров, потенциометров, .югометров, автоматических мосюв, под| онка сопротивления линии, наладка каналов связи с вторичными приборами
Таблица 14 Аппаратура для наладки систем измерения давления, расхода, уровня и пневматической системы передачи
Тип	Класс точ мости	Верхние значения диапазонов	Масса, кг	Область применения	Вид работ
Микроманометр ММН	0,6	250 кг/м2	5	Лабораторный	Предмонтажная поверка дифманометров, тяг онапо-ромеров класса точности 1,5
Переносной прибор ППР-2М	0,3	760 мм рт сг 100 кгс/м2 1000 мм pi ст	5	Переносной	То же класса точности I
Микроманометр МКВ-250	0,02	250 кгс/м3	5		Поверка дифманометров, тя1 онапоромеров и других приборов класса точности 0,25
Манометры образцовые . МО-1226 и МО-1227	0,15	Стандартный ряд	3	»	Предмонтажная поверка систем измерения давления, вакуума, уровня
Манометр обра г-цовый МО-1215	0,4	1, 1,6 кгСсм3	1,5	»	Автономная наладка пневматической системы передачи
Грузопоршневой манометр МП-2,5 МП-60 МП-600	0,05	2,5 кгс/см3 60 кгс/см3 600 кгс/см2	5 10 12	Лабораторный	Поверка манометров и дифманометров на бо ть-шие перепады давления
§ 1.3.
Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ
21
Тип	Класс точности	Верхние значения диапазонов измерения	Масса, К]	Облай ь применения	Вид работ
Комплект для измерения давления цифровой ИПДЦ, модель 89009 89011 89014	0,05	10 кПа 100 кПа 6 кПа	8 12 6	Лабораторный	Поверка дифманометров и маномез ров класса точности 0,25
Набор гирь 4-го разряда КГО-4-5	-	(2 + 2+1) кг	5	-	Поверка и нас 1 ройка буйковых уровнемеров У Ь-П, УБ-Э и др сухим массовым методом
То же ГО-4-110		(500 + 200 + + 200+100 + + 50 + 20 + 20 + +10 + 5 + 2 + + 2 + 1) г	1,2		
Имитаторы электродной системы И-01; И-02	—	—	10	—	Автономная наладка рН-метров, имитация эчект родных систем (до 1000 мВ) при внутреннем сопротивлении	электрода	до 1000 МОм
Калибратор индукционных расходомеров «Ис юк»	—	—	8	—	Предмонтажная проверка и автономная наладка индукционных расходомеров ИР-51, ИР-61 и т. д
иым сигналом 0 — 5 мА образцовым прибором Щ68ООЗ.
Из примера 1.1 для Щ68003 на поддиапазоне 10 мА погрешность 3^ = 0,15%.
Условие пригодное! и (1 7) запишется как 0,15 <(1/3) 0,5, т. е 0,15^0,167. Так как условие не соблюдав] ся, то применять прибор Щ68ООЗ для поверки прибора А542 нельзя.
Пример 1.4. Для поверки вторичного прибора А542 проверить допустимое ib применения цифрового вольтметра Щ1413 с образцовой катушкой Р331 на 100 Ом.
При токе 5 мА на сопротивлении 100 Ом создается падение напряжения АСУ = 5/1000 х х 100 = 0,5 В Поэтому измерение производится прибором Щ1413 на поддиапазоне ДС4 = 1 В.
При этом основная допускаемая noi реш-ность Щ1413 (1.6) (см класс точности по табл. 1.1)
5О6Р1 = [0,05 + 0,02(1,0/0,5 - 1)] --- 0,07 %.
Поскольку в данном случае применены два образцовых средства: вольтметр и катушка класса = 0,01, то
^обр = ^обр( 4- 6фбр2 = 0,07 + 0,01 = 0,08.
Условие пршодности (1.7) 0,08 < (1/3)  0,5, т. е. 0,08 <0,167, соблюдается. Следовательно, применение таких средств поверки допустимо.
Пример 1.5. Определить допустимость поверки вторичного прибора А542 с входным токовым сигналом 0 — 20 мА цифровым прибором Щ68003.
Как показано в примере 1.1, при измерении юка 20 мА на поддиапазоне 100 мА основная погрешность 5обр = 0,30%.
В этом случае условие (1.7) не выполняв <ся, так как 0,30	1/3 • 0,5. Следовательно,
в отличие от примера 1.3 применение образцового прибора Щ68003 недопустимо.
Пример 1.6. Для поверки прибора А542 с входным сигналом 0 — 20 мА проверить допушимость применения образцового прибора Щ1413 с образцовой катушкой 100 Ом, класса точности 0,01.
При юке I = 20 мА на сопротивлении 100 Ом создается падение напряжения 2 В. Следовательно, измерение должно производиться на поддиапазоне 10 В прибора Щ1413.
Основная допускаемая погрешность Ш1413 на поддиапазоне 10 В при измерении
22
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
2 В по (1 6)
8<юР1 = [«.О5 + 0,02(10/2 - 1)] = ОДЗ %.
Погреши ос । ьобразцовой катушки бог,р2 = = 0,01. По1 решность средств измерения
бобр = бобрг + бобр; = 0,13 + 0,01 = 0,14.
Условие (1.7) 0,14 (1/3)  0,5, т. е. 0,14 < <0,167, выполняется; применение таких средств поверки допустимо.
Пример 1.7. Определить допустимость настройки устройства сигнализаций прибора А542 с входным сигналом 0-5 мА с помощью комбинированного прибора Щ4313.
Прежде всею отметим, что класс точности прибора А542 по показаниям — 0,5, по регистрации — 1,0, а по сигнализации — 1,5.
Так как 1 = 5 мА, то для настройки будет использоваться поддиапазон 5 мА прибора Щ4313, i.e. /к = 5 мА.
Предел относительной погрешности
бобр = [0,05 + 0,02 (5/5 - 1)] = 0,05 %.
Для устройства сигнализации прибора А542 относительная погрешность 8|1()П = 1,5%.
Условие (1.7) бобр < 6поп/3 запишется следующим образом: 0,05 (1/3) 1,5, т. е. 0,05 = 0,05 — условие (1 7) выполняется на пределе.
Пример 1.8. Требуется выбрать из габл. 1.1 —1.3 аппаратуру для поверки блока извлечения квадратного корня БИК-1, имеющую класс точности 0,5 при входном и выходном сигналах 4 и 20 мА соответственно.
В данном случае условие применимости средств поверки определяется выражением (1.8).
Определим возможность испольювания для поверки аппаратуры из примера 1.6
Условие (1.8) запишется следующим образом :
Щ1413 с шумя образцовыми катушками по 100 Ом, соединенными последовательно.
При токе 20 мА на этих катушках будет падение напряжения АС =20-100 100/[1000 х х (100+ 100)] = 1 В Следовательно, измерения можно производить прибором Щ1413 на поддиапазоне 1 В.
Погрешность измерения (1.6)
бобР1 = [0,05 + (1/1 - !)]= 0,05 %.
Пог решности образцовых катушек класса 0,01 равны:
бобр2 ’ бфбрз = 0,01 %.
Погрешность средств измерений (прибор Щ1413 и две образцовые катушки) = = 0,05 + 0,01 + 0,01 = 0.07 %.
Для проверки БИК-1 собирав юя схема с подключением к входу и выходу по прибору Щ1413 с двумя образцовыми катушками
Условие (1.8) запишется следующим образом:
(бобр вх + бобр вых) С5]]ОВ,
где 8обр вх — бобр ВЬ|х
Следовательно, условие (1.8) 0,07 + + 0,07 < (1/3)-0,5, т. е. 0,14 <0,17, выполняется.
Таким образом, хотя схема поверки получается несколько громоздкой, но при этом возможно применение для поверки в качестве средств измерения прибора Щ1413.
1.4.	ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ НАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
1.4.1.	ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
0,14+ 0,14 С (1/3)-0,5, т. е. 0,28 < 0,17.
Следовательно, прибор Щ1413 с образцовой катушкой 100 Ом, класса точности 0,01 применять для поверки БИК-1 нельзя.
Основной причиной является то, что приборостроительная промышленность не выпускаег приборы высокою класса точное! и с поддиапазоном 2 В.
Напряжение 2 В приходная измерять на поддиапазоне 10 В, что в соответствии с (1.6) дает высокую погрешность измерения.
Для решения вопроса можно рекомендовать в этом случае применение прибора
Работники, занятые на пусконаладочных работах, обязаны знать и соблюдать основные правила техники безопасности при выполнении работ на строительно-монтажной площадке, дейст вуюших электроустановках, во взрывоопасных и вредных производствах, при работах на установках высокого давления. Ниже излагаются только основные специфические вопросы техники безопасности при производстве пусконаладочных работ
Наладка систем автоматизации должна выполняться в соответствии со СНИП 111-4-80, ОСТ 36—100.3.11—87, проектом произволе i-ва работ (ПНР) или технологической запиской. Осуществлять рабозы на крупных и
§ 1.4.
Техника безопасности при производстве наладочных работ
23
1ехнически сложных объектах без ППР или 1 синологической записки запрещено,
Техно л oi и ч е с к а я записка должна содержать наименование объекта; состав и последовательность выполняемых работ; инструмент, приспособления, средства защиты, состав бри] ады, указания по технике безопасности.
Записка должна не повторять инструкции или проект, а отражать конкретные указания для выполнения данного вида pa6oi и меры по безопасному их ведению. Особо оговариваются опасные места, пути следования к месту работы, наличие осаждений, опасных зон, телефоны скорой помощи.
При pa6oie во вредных производствах разъясняются методы выявления первых признаков отравления, пути выхода из 3aia-зованных помещений и т. п.
Состав бригады, выполняющей данные работы, должен по квалификации и численности соо1ве1ствовать объекту и условиям выполнения работ.
Руководитель наладочных работ перед началом pa6oi на объекте обязан:
ознакомиться сам и ознакоми i ь наладчиков с правилами внутреннего распорядка на объекте и пройти общий инструктаж со стороны ответственного представителя заказчика;
проверить срок действия удосюверения у каждого наладчика и при выдаче задания учитывать квалификационную группу исполнителя;
провести инструктаж на рабочих местах всего персонала, работающего под его руководством, проверить состояние защитных средств, которые будут применяться в процессе работ ы;
определив юювность монтажа и достаточность мероприятий по технике безопасности, назначить руководителей бригад и определить их состав;
ознакомить всех членов бригад с особенностями объекта, размещением щитовых помещений и т.п.;
определить с заказчиком порядок подачи напряжения для опробования схем.
Выполнение работ по наладке систем автоматизации разрешается производить липам, которые.'
прошли соответствующее медицинское освидетельствование;
прощли проверку знаний и получили квалификационные группы по электробезопасности,
прошли вводный инструктаж и инструктаж на рабочем месте;
изучили действующие на объекте санитарные правила, касающиеся мер индивидуальной защиты и личной гигиены;
освоили методику проведения соответствующих работ по наладке систем автоматизации.
Лица, нс достииние 18-летнего возраста, не могут быть допущены к работам по наладке сищем автоматизации.
Вводный инструктаж проходят все без исключения наладчики, принятые па работу, Вводный инструктаж должен ознакомить нового работника с производственной обстановкой на предприятии, правилами трудового внутренне! о распорядка, общими законоположениями по охране труда и правилами техники безопасности и промышленной санитарии, опасными моментами, которые могут встретиться при выполнении наладочных работ, и соответствующими мерами предосторожности, правилами пожарной безопасности, организацией работы по охране 1руда, технике безопасное си и промсанитарии.
Вводный инструктаж проводит инженер по технике безопасности или начальник подразделения.
Инструк 1 аж проводится с отдельными работниками или i руппой работников в виде популярной лекции-беседы с демонстрацией плакатов и наглядных пособий. Проведение вводного инструктажа оформляется в журнале регистрации вводного инструк !ажа по технике безопасности.
Инструктаж на рабочем м е сiе производится для всех вновь принятых наладчиков, а также для наладчиков, переводимых с одного объекта на другой. На рабочем месте наладчика знакомят с порядком содержания рабочего места, ею обязанностями, устройшвом и обслуживанием оборудования, механизмов (пуск, остановка и т. д.), инструментом и правилами обращения с ним, приспособлениями, ограждениями, их назначением и правилами пользования, правилами обращения с электроинструментом, элекзрооборудовапим и приборами, методами оказания первой помощи, правилами пользования защитными приспособлениями, безопасными методами выполнения работы, со всеми опасностями, которые могут встретиться в работе, а также правилами поведения в случае возникновения опасной ситуации.
Одновременно наладчикам выдаются полагающаяся по нормам спецодежда и индивидуальные средства защиты с указанием правил пользования ими.
Инструк[аж на рабочем месте оформля-
24
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
егся в специальном типовом журнале, который должен быть у каждого руководителя наладочной бригады. При каждом новом виде работ, или при переводе наладчика па другой вид работ, или при изменении условий и характера работы hhci руктаж на рабочем Mecie необходимо проводить снова.
Ежегодная проверка знаний. Нала точный персонал ежегодно проходи i проверку знаний правил техники безопасности с присвоением определенной квалификационной группы Квалификационная группа под! верждается удостоверением установленной формы. Проверку знаний производит квалификационная комиссия в составе главного инженера предприятия, коюрый является председателем комиссии, инженера по технике безопасности и представителя профсоюзной организации.
1 4.2. ОРГАНИЗАЦИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА НАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
В УСЛОВИЯХ ЗАВЕРШЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ НА ОБЪЕКТЕ
Для обеспечения безопасного производства работ при одновременной работе на площадке нескольких строительно-монтажных организаций наладчик доджей знать и выполнять следующее:
1)	при организации своего рабочего места убедиться в том, что выполняемые вблизи строи|ельные, монтажные и другие работы не создают опасности. При наличии опасности не приступать к работе до полною ее yci ранения;
2)	нс стоять под грузом, поднимаемым или перемещаемым кранами и другими подъемными механизмами;
3)	первую подачу напряжения в схему контроля, управления или сигнализации производить только с разрешения ответственного лица электромонтажной организации и заказчика; при этом необходимо поставить в известность отвег ст венных лиц всех организаций, ведущих строительно-монтажные работы, и проверить наличие ограждений, надписей и предупредительных плакатов, наличие защитных средств и про i иво-пожарного инвентаря, исправность освещения и защитного заземления;
4)	убедиться в юм, что электроустанов
ки и их части, расположенные в с i роящихся или реконструируемых цехах, при опробовании или включении надежно oi раждены На oi раждениях должны быть вывешены предупредительные плакаты. При отсутствии ограждений надо поставить наблюдающего. Необходимо помнить, что случайная подача напряжения может повлечь за собой несчастный случай с тяжелыми последствиями. Запрещается пользоваться защитными средствами, не прошедшими установленных испытаний, а также с истекшим сроком испытания;
5)	напряжение переносных светильников для освещения рабочего места должно быть: в помещениях бег повышенной опасности — до 220 В; с повышенной опасностью и особо опасных — до 42 В, при особо неблагоприятных условиях — до 12 В. Светильник необходимо устанавливать так, чтобы он не ослеплял работающего. Переносные светильники должны имеп> металлическую сетку, предохраняющую лампу от случайного удара, жесткое крепление патрона, изолированную ручку и гибкий многожильный заключенный в резиновый шланг пи тающий провод
Применять стационарные светильники в качестве ручных переносных ламп запрещается. Переносные светильники должны быть только заводского изготовления и исключающими возможность прикосновения к токоведущим частям;
6)	при применении новых измерительных приборов и аппаратов, а также новых методов наладки электрооборудования изучать и выполнял ь требования утвержденных инструкций, методик и указаний по их применению,
7)	не производить пуск механизмов (насосов, вентиляторов, электродвигателей и т. д.) при отсутствии или неисправности oiраждений движущихся чащей этих механизмов,
8)	наладочные работы на высоте производить только при наличии ограждений на специально оборудованных площадках. При выполнении работ с приставных лестниц участвуют два человека: один работает, ню-рой наблюдает или подстраховывает внизу;
9)	ходить по территории завода, стройки и т д. только по тротуарам, дорожкам, переходам, специально предназначенным для пешеходного движения, придерживаясь правой стороны. Запрещается пересекать железнодорожный путь впереди движущегося поезда, ходить по железнодорожным путям и на близком расстоянии вдоль железнодорожных путей, ходить и находиться в цехах,
§ 1.4.
Техника безопасности при производстве наладочных работ
25
в которых нс производятся работы по наладке приборов и средств автоматизации.
Проходить по стройплощадке голько по установленным проходам, переходным мосткам, лестницам;
10)	соблюдать форму одежды. На территории стройки находиться обязательно в защитной каске установленного образца, рабочих ботинках, спецодежде. Производители работ и мастера не должны донускат ь к рабо те лиц, не имеющих соответствующей исправной спецодежды, спецобуви, а при необходимости — других средст в индивидуальной защиты,
11)	совмешать монтажные и наладочные работы разрешается лишь при согласованном । рафике и обеспечении безопасности работы строительного, монтажного и наладочного персонала.
Ответственность за общие мероприятия по технике безопасности несет руководитель монтажных работ. Ответственность за безопасное произволе! во пусконаладочных рабо 1 несе 1 руководитель наладочных работ. Разрешение на производство наладочных работ на обьекге после окончания монтажных работ оформляется прорабом монтажного участка и руководителем наладочных работ на объекте записью в «Журнале pei исг-рации разрешений производства наладочных и монтажных работ», который является документом, дающим право па производство наладочных работ После передачи в наладку смонтированною атретата производить электромонтажные работы без разрешения наладчиков запрещается. При необходимоеiи произведения таких работ делается соответствующая запись в Журнале регистрации разрешений.
1.4.3.	ПРОИЗВОДСТВО НАЛАДОЧНЫХ РАБОТ В ДЕЙСТВУЮЩИХ
ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ
Наладочные работы в действующих электроустановках и производственных помещениях должны выполняться в строгом соответствии с «Правилами техники безопасное in при эксплуатации электроустановок погреби гелей» Министерства энергетики и электрификации СССР.
Подчеркнем основные положения, на которые следует обратить особое внимание.
Цепи вторичной комму гании проверяют при помощи источника безопасного напряжения. Пользоваться для этой цели можно
омметром, тестером или другим прибором напряжением до 42 В. Проверяемые цени должны быть полностью обееючены. Питание временных схем включают только через аппараты защиты с ясным обозначением включенного и отключенного положений. Последовательно с закрытым выключателем пи гания включается коммутационное устройство с видимым разрывом (например, штепсельный разъем). Временные питающие линии должны быть выполнены открыто проводом соответствующих сечения и изоляции, надежно закреплены и подвешены на высоту, обеспечивающую свободный проход людей или проезд транспорта. Сборку временных схем для электрических испытаний, переключение проводов в схеме, перестановку приборов производить без снятия напряжения запрещается. Перед подачей оперативного тока для наладки и опробования схем, управление которыми производится с нескольких мест, должна быть устранена возможность управления со всех мест, кроме одного (отключены цепи, закрыто на ключ помещение, вывешены запрещающие плакаты и т. д.). По окончании работы временное питание необходимо отключить, гак как оставленная под напряжением схема может явиться причиной несчастного случая.
Измерение сопротивления изоляции ме-i аомметром, а также испытание электри-ческой прочности изоляции повышенным напряжением производятся только на полностью отключенной части электроустановки или схемы. Наличие (отсутствие) напряжения в цепях напряжением до 500 В определяется токоискателем.
Перед началом работы с мегаомметром или установкой для проверки электрической прочности изоляции необходимо убедиться в отсутствии людей, производящих работ} па частях электроустановки, к которым присоединен мегаомметр (испы та тельная установка); проверить ио схеме, куда выходят разветвленные участки цепи; закрыть к ним доступ посторонних лиц и вывесить в этих местах предупредительные плакаты или поставить наблюдающего на время производства измерений.
После испытания изоляции повышенным напряжением производитель работ должен разрядить несколько раз токоведущие части на землю и убедит вся в полном отсутствии па них заряда, прежде чем сообщить, что напряжение снято.
Для зашиты людей, работающих на отключенных токоведущих частях оборудования или электроустановки, от поражения электрическим током при ошибочной подаче
26
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
напряжения на отключенный участок и пи при появлении на нем наведенного напряжения накладываются переносные заземления. Переносные заземления применяются в тех частях электроустановки, в которых нет стационарных заземляющих устройств.
Наложение переносного заземления следует производить в следующем порядке:
присоединить переносное заземление к заземляющему устройству;
проверить отсутствие напряжения на заземляющих токоведущих частях;
надеть диэлектрические перчатки или взять специальные штанги из изоляционного материала;
наложить переносное заземление на заземляемые токоведушие части и закрепить его.
При снятии переносного заземления его отсоединяют сначала от токоведущих частей и лишь затем от заземляющего устройства
Проверка отсутствия напряжения должна производиться переносным вольтметром или указателем напряжения Указа]ели напряжения, вольтметры, применяемые для проверки наличия (отсутствия) напряжения, должны быть рассчитаны на его номинальное значение.
Непосредственно перед проверкой отсутствия напряжения должна быть определена исправность применяемого указателя напряжения или другого прибора присоединением ею к юковедущим частям, заведомо находящимся под напряжением и расположенным поблизости. Отсутствие напряжения должно быть проверено между всеми фазами и между каж щй фазой и землей. После проверки отсутствия напряжения указатель или другой прибор, которым отсутствие напряжения проверялось, следует снова проверить, чтобы убедиться в его исправности
Проверка отсутствия напряжения в отключенной для производства работ части элекзро^с г ановки должна производи г ься оперативным персоналом.
Стационарные устройства, сигнализирующие об отключенном состоянии аппаратов: сш нальные лампочки, постоянно включенные вольтметры, различные блокирующие устройства, предупреждающие доступ в камеры, нахо гящиеся под напряжением, и т. п. — являются только вспомогательными средствами, (за основании которых не допускается делать заключение об О1сугствии напряжения на оборудовании Запрещается снимать приборы находящиеся под напряжением Регулировку и настройку электрических элементов допускается производить только после снятия злекгропитания
Опробование электроприводов механизмов необходимо производить только в ирису гез вии официального представителя механомон i ажной организации и только после окончания наладки узлов заши г ы и схемы управления. Перед началом опробования следует убеди гься, что электропривод может быть остановлен любым отключающим устройством, предусмотренным схемой. Кроме того, необходимо установить зрительную или телефонную связь между пультом управления, электроприводом и механизмами. Перед пуском электропривода все посторонние лица должны быть удалены из зоны опробования. П о окончании работ, связанных с опробованием электропривода или приводимых им в действие механизмов, следует отключить выключатель и разъединитель и вывесить плакаты «Не включать — работают люди».
Оформление работы. Организационными мероирия1иями, обеспечивающими безопасность работы в электроустановках, предусматривается оформление работы нарядом или распоряжением. Наряд есть письменное распоряжение на производство работ, определяющее место, время начала и окончания работы, условия ее безопасного проведения, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность работ.
1.4.4.	ЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
Защитными средствами называются приборы, аппараты, приспособления и устройства, а также отдельные части устройств, приспособлений и аппаратов, которые служат для защиты персонала, работающего в электроустановках, оз поражения электрическим током, воздейез вия электрической ду1 и и продуктов ее горения и т. п Защитные средства по степени надежности условно мог уз бьыь разделены на основные и дополнительные,
Основными называются такие защитные средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и при помощи которых допускается касаться гоковедущих частей, находящихся под напряжением. К основным защитным изолирующим средствам, применяемым в элек!роустановках напряжением до ЮТО В, относятся диэлектрические перча1ки, HHCipy-мент с изолированными ручками, указатели напряжения.
§ 1.4.
Техника безопасности при производстве наладочных работ
27
Дополнительными называются такие защитные средства, которые могут при данном напряжении обеспечить защиту оз поражения током. Они являются дополнительной к основным средствам мерой защиты К дополнительным защитным изолирующим средствам, применяемым в электроустановках напряжением до 1000 В, относятся диэлектрические галоши, диэлектрические резиновые коврики, изолирующие подставки.
Перед каждым употреблением защитного средства персонал обязан проверить его исправность и отсутствие внешних повреждений. По заводскому клейму необходимо проверить, на какое напряжение рассчитано данное защитное средство и не истек ли срок периодического испытания. Резиновые перчатки, кроме того, необходимо проверить на отсутствие проколов.
1,4.5.	РАБОТА В ДЕЙСТВУЮЩИХ УСТАНОВКАХ, НАХОДЯЩИХСЯ
ПОД ДАВЛЕНИЕМ И В ЗОНЕ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР
Выполнять наладочные работы на установках, агрегатах, трубопроводах, емкостях, находящихся под давлением и в зоне высоких температур, можно только по разрешению ответственного лица по их эксплуатации и после выполнения ответственным оперативным дежурным (начальником смены, дежурным оператором) всех мероприятий, обеспечивающих безопасное ведение работ и предусматривающих инструктаж руководителей работ и бригады
Руководитель бригады должен проследить, чтобы оперативным дежурным были зафиксированы в оперативном журнале все необхоутимые технические и организационные мероприятия, предшествующие допуску к работе, или оформить допуск нарядом. Наладочному персоналу разрешается производить работы только в определенном месте и только с приборами и средствами автоматизации.
Наладочному персоналу запрещается.
производить отключение и включение приборов и регуляторов без письменного разрешения ответственного лица;
открывать и закрывать запорную арматуру, кроме вентилей, находящихся у приборов или датчиков,
производить работы в области высоких температур и давлений без ограждений, экранов;
зат я] иват ь уплотнения, сальники приборов и арматуры, находящихся под давлением;
устранять мелкие дефекты приборов и регуляторов без их отключения;
снимать характеристики регулирующих органов беэ соответствующего разрешения и оформления в оперативном журнале;
снимать датчики, встроенные в технологическое оборудование.
1.4.6.	РАБОТА ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ
Работа во взрывоопасных производствах наряду с обычными мерами безопасности требует знания ряда дополнительных требований. Прежде всего необходимо знать, с какими взрывоопасными смесями газов, лет-ковоспламеняюшихся жидкостей и горючих пыли и волокон связано производство (категория и группа смеси).
Заметим,что к взрывоопасным относятся смеси с воздухом горючих газов, паров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих пыли и волокон с нижним концентрационным пределом воспламенения нс более 65 г/м3 при переходе их во взвешенное состояние, которые при определенной концентрации способны взорваться при возникновении источника инициирования взрыва.
Важным является знание классификации взрывоопасных зон, на основании которой производится выбор электрооборудования и соблюдаются безопасные методы труда.
Правилами устройства электроустановок предусмотрена следующая классификация взрывоопасных зон:
В-1 — зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы и пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, чю они мотут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, например при загрузке технологических аппаратов,
В-Ia — зоны, в которых взрывоопасные смеси moi у г образовываться в результате неисправностей или аварий;
В-16 — то же, что В-la, но отличаются одной из двух особенностей:
горючие газы обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (более 15%) и резким запахом;
помещения, в которых возможно образование газообразного водорода, имеют взрывоопасную зону только в верхней части;
В-li — пространства у наружных взрыво
28
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
опасных установок, эстакад, открытых нефтеловушек -изд., взрывоопасная зона класса В-1г J станавливастся в пределах о i 0,5 до, 20 м в зависимости от наличия вентиляции, ограж тающих коне i рукций, обвалования и т д.;
В-11 и В-11а — зоны, расположенные в помещениях, в коюрых переходящие во взвешенное состояние горючие пыли и волокна выделяются в таком количестве и с шкими свойщвами, что они способны образовывать с воздухом взрывоопасные смеси соответственно при нормальных режимах работы (В-11) или только в результате аварий и неисправностей (В-11а).
В зависимости oi ка1егорий смесей и классов взрывоопасных зон выбирается соответствующее электрооборудование Правильность его использования должна контролироваться при пусконаладочных работах.
По ГОСТ 12 2.020 — 76 взрывозащишен-ное электрооборудование подразделяется по уровням и видам взрывозащиты, группам и температурным классам.
Уровни взрывозащиты: электрооборудование повышенной надежности против взрыва (знак 2), взрывобезопасное (знак 1), особовзрывобсзопаснос (знак 0).
Виды взрывозащиты характеризуются техническими средствами, обеспечивающими безопасность, например взрывонепроницае-мая оболочка (J), заполнение или продувка защит ним газом (р), искробезопасная электрическая цепь (i) и т. д.
Группы взрывозащищенпого оборудования определяют область их применения, ipynna I— рудничное, группа II - для вну)-ренней и наружной установок.
Электрооборудование группы II, имеющее взрывонепроницаемую оболочку или искро без опасную электрическую цепь, подразделяется на подгруппы ПА, ПВ и ПС в зависимости от параметров взрывозащиты, применяемых для соответствующих Kaier о-рий взрывоопасных смесей Наиболее опасной является смесь категории ПС, для которой, например, безопасный экспериментальный максимальный зазор (БЭМЗ) сосгавдяе! менее 0,5 мм; к этой категории относятся смеси с водородом, ацетиленом, сероуглеродом и т. п
Температурные классы злек г рооборудо-вания группы 11 определяют предельную температуру, при ко горой оборудование является взрывозащищенным для определенной группы взрывоопасной смеси. Например, для электрооборудования класса Т1 допустима предельная температура гюверхнос i и 450°С, а для класса Тб —85ГС. Маркировка
взрывозащищенного оборудования расшифровывается следующим образом; сначала и де] знак уровня взрывозащиты (2, 1,0), далее — знак Гх, указывающий, что оборудование соответствует стандартам на виды взрывозащиты, затем — знак вида взрыво-защи гы; d — взрывонепроницаемая оболочка; ia, ib, ic — искробезопасная электрическая цепь; е — защита вида «е»; /? —заполнение или продувка оболочки под избы i очным давлением; s — специальный вид взрывозащит] и т. д.; затем — ipynna взрывозащищенного оборудования (I, ПА, ПВ, ПС) и, наконец, знак температурного класса.
Например, маркировка 2Ехг11СТ6 означает; взрывозащищенное оборудование повышенной надежности против взрыва, обеспечено соответствие стандартам, вид взрывозащиты - искробезопасная электрическая цепь, подгруппа ПС, температурный класс Тб.
В практике пусконаладочных работ широкое применение получают взрывозащищенные датчики «Сапфир-22ВН» с маркировкой по взрывозащите lExdIIBT4 или !ExsdIlBT4. Это означает, что уровень взрывозашиты соответствует взрывобезопасному оборудованию (знак 1), обеспечено соответствие стандартам (Ех), вид взрывозащиты — взрывонспроницасмая оболочка (d) или сочетание со специальным видом взрывозащиты (s), под! руппа ПВ, температурный класс Т4 (температура самовоспламенения среды — 135 — 200С).
При монтаже или вскрытии в процессе наладки взрывозащитных соединений (корпус — крышка, корпус — фланец и др.) вводные устройства должны быть осмотрены (недопустимы царапины, вмятины), ггцадельно протерты и покрыты тонким слоем консистентной смазки (обычно типа ЦИАТИМ-201).
После задяжки болтов до отказа должны быть проверены взрывонепроницаемые зазоры с помощью щупа.
Датчики «Сапфир-651», «Сапфир-652» имею, вид взрывозащиты — искробезопасная электрическая цепь, что обеспечивается установкой специальных устройств (барьеров защиты) в блоках питания и защиты БПЗ-24.
При подключении кабелей и проводов с искро безопасны ми цепями необходимо проверить емкость и индуктивность этих линий (включая датчик) и сравнить их с указанными в инструкции по монтажу или на табличке прибора. Если к прибору подключаются разные цепи: искробезопасные и неискробезопасные, то зазор между ними должен быть не менее 50 мм.
§ 2.1.
Структура системы технологического контроля
29
При работе во взрывоопасных и загазованных зонах необходимо'
работать бригадой ле менее двух человек, а при проведении работ в колодцах, резервуарах, aipeiaiax — не менее трех человек;
применять только специальный, как правило омедненный, инструмент;
бьиь в обуви без стальных подковок и гвоздей;
производить монтаж и демонтаж приборов на технологическом оборудовании
юлько после его опорожнения и дегазации;
при работе в газоопасных зонах пользоваться противогазами аналоз ично тому, как работают сооз ветствующие службы заказчика;
пользоваться переносными приборами искробезопасного исполнения, в часзности рекомендуется применять [естер типа Ц4382, относящийся по виду взрывозащиш к искробезопасным (i), по уровню взрывозашиты — к искробезопасным при любых повреждениях.
Раздел 2
НАЛАДКА СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ
2.1.	СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
Структура системы технологического контроля показана па рис. 2.1. В общем случае система включает в себя первичный, нормирующий и передающий измерительные преобразователи (ИП), вюричныс приборы, устройства контроля, сиз нализации, автоматического регулирования, управляющие или информационно-вычислительные комплексы (ВК) на базе ЭВМ, микропроцессорные конзроллсры, например «Рсмикопт», «Ло-микопт», «Димиконт», соединенные каналами связи (КС) между собой.
В частных случаях с [рукгура системы измерения можез быть несколько иной, например, сиз нал в систему сигнализации и автоматического регулирования может передаваться со специально! о преобразователя, встроенного во вюричный прибор В зех случаях, кот да требуется иметь пока гания по месту, применяются измерительные преобразователи, снабженные отсчетным устройством, И I. д.
Информация, переработанная в ВК, может быть представлена на цифровых табло, экранах видеотерминалов (дисплеев) в форме таблиц, графиков, мигающих цифровых сигналов и т. п,, на печатающих устройствах в виде рапорта или на мнемосхемах в виде дискретных сиг налов различного цве з а. Применение цветных видеотерминалов позволяет реализовать достаточно наглядные
фрагменты мнемосхемы объекта, автоматический вызов соответствующего фрагмента при аварийной ситуации и г. д. Применение УВК позволяет обеспечить решение целого ряда информационных, управляющих, оптимизирующих и других задач. Иг информационных отметим, в частности, задачи расчета зехнико-экономических показателей работы агрегатов, цехов или производств, расчета косвенных параметров, автоматического ведения рапорта за смену, сутки и г. п.
Структура, приведенная на рис. 2.1, применяется для систем управления крупными техноло! ическими комплексами и объектами, имеющими, как правило, единый центральный пункз управления. При этом не исключается применение местных пунктов управления отдельными агрегатами, компрессорами, блоками. Длина каналов связи, как правило, не превышает нескольких километров, например для пневматической передачи унифицированного сигнала — 300 м. При сборе информации с удаленных объектов применяю I системы иной структуры, в часз-носги системы телемеханики.
Передача информации в сис i еме, показанной па рис. 2.1, осуществляется унифицированными пневматическими или электрическими сигналами (аналоз овыми или дискретными). Для представления информации в цифровой форме используется двоично-десятичный (8—4 —2—1) или иной код.
Пневматические приборы ГСП обеспечивают передачу информации в диапазоне 20-100 кПа при питании 140 кПа.
30
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
Используются следующие пределы т-мепзния электрических унифицированных сигналов передачи информации:
0—10 мВ — сигнал напряжения переменного тока при изменении взаимной индуктивное ги (дифференциально-трансформаторная си с ема);
0 — 5; 0 — 20; 4 — 20 мА — сигналы постоянного тока (токовая система передачи ин4 ормации)
В современных приборах ГСП наибольшее распространение получили токовая и пневматическая системы передачи информации вследствие простоты реализации систем, высокой помехоустойчивости, взаимозаменяемости узлов и высокой степени ремонтопригодности аппаратуры,
О гметим, что в системах технологического контроля довольно широко применяются неунифицированные, так называемые естественные, электрические сигналы от термоэлекгрических преобразователей (термопар) и термо преобразователей сопротивления (термометров сопротивления), которые moi ут передаваться на знач и гельные (до нескольких сотен метров) расстояния.
Применение определенной унифицированной системы сигналов на объекте наладки не исключает возможности использования там, где это удобно, и другой системы преобразования сигналов. Например, достаточно широко используются электропневмо- и пне вмо электро преобразователи аналогового юьового сигнала.
В частности, при использовании пневматической системы передачи ввод информации в УВК осуществляет ся через пневмо-эле ктропреобразователь Р/I, а управление пневматическим исполнительным механизмом при токовой системе производи[ся через электропневмопреобразователь I/P
или электропневмопозиционер, устанавливаемый на исполнительном механизме.
В агрегатированных комплексах и УСО ВК обычно применяются сигналы напряжения постоянного тока 0—5, —10— +10, 0 — 2 В, а также система передачи информации в виде двоичною кода, обычно 10-разрядного. В промышленности имеют ограниченное применение также часто i ная и ферродинами-чсская иишемы передачи на переменном токе. Иногда практикуйся использование реосгат-ных и сельсинных преобразователей
2.2.	ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ
Основным элементом в промышленной пневмоавтоматике является преобразователь типа «сопло — заслонкаь, преобразующий перемещение заслонки в изменение пневматическою сигнала (рис 2.2, а).
Сжатый воздух с постоянным давлением Pj oi источника питания через постоянный дроссель / поступает в проточную камеру 2, из которой выходит в a i мосферу через сопло 3, управляемое заслонкой 4. Проточная камера 2 линией связи 5 соединена с прибором б, регистрирующим выходной сш нал преобразователя.
При перемещении заслонки в пределах 0,02 — 0,05 мм под действием параметра х давление Р2 изменяется от 0 до 100 кПа. Однако характеристика Pi=f(x) являегся нелинейной.
Для получения линейной зависимости применяется компенсационный метод преобразования сигнала перемещения или усилия в пропорциональный ему ппевмосигнал.
§ 2.3.
Дифференциально-трансформаторная система передачи
31
Рис. 2 2. Пневматическая система передачи: а — пневмопреобразовагель типа «сопло — заслонка»: б — пневмосиловой преобразователь
Схема пневмосил ового преобразователя показана на рис. 2.2, б Контролируемый параметр в измерительном блоке 1 преобразуется в усилие Р, которое через рычажную сис гему 2 уравновешивается усилием Ра „ развиваемым сильфоном обратной связи 7, При изменении измеряемого napaMeipa происходит небольшое перемещение рычажной системы и связанной с ней заслонки 4 относительно сопла 5 Эю перемещение преобразуется в усилителе б в выходной пневмо-сигнал, который подается 1акже в сильфон обратной связи для компенсации выходного усилия.
Таким образом, мерой измеряемого усилия Р является текущее значение выходного сигнала. Унифицированный пневмоси-ловой преобразователь встраивается в датчики давления, перепада, уровня и т. д, обеспечивая преобразование измеряемо! о параметра в пропорциональный пневмосит-нал, изменяющийся в диапазоне 20— 100 кПа.
При предмонтажной проверке датчиков с пневматической системой передачи регулирование «нуля» системы пневмо передачи проитводится натяжением пружины 3, воздействующей на рычажную систему, размах — перемещением ролика 8 вдоль параллельных рычагов рычажной системы 2.
Автономная наладка пневматических систем передачи информации заключается в проверке адресности, отсутствии утечек или закупорки пневматических линий связи, проверке соответствия показаний первичных и вторичных приборов. Автономная наладка пневмат ических систем передачи выполняв т ся, как правило, с помощью переносных приспособлений, включающих в себя контроль
ный мапомет р, пневматический за, татчик, запорную аппаратуру, гибкие шланги и наконечники для быстрого подсоединения приборов к проверяемой линии.
Требования по допустимому падению давления и методика проведения опрессовки тс же, что и для импульсных линий (для нейтральных газов), рассчитанных на рабочее давление до 140 кПа.
Допустимо падение давления на 5 % за 15 мин, если за это время отсутствуют заметные изменения температуры окружающего воздуха.
В тех случаях, кот да есть уверенность в том, что опрессовка пневмолиний проведена, основным местом утечек может быть узел подсоединения к прибору.
При комплексной наладке пневматических систем автоматизации основное внимание должно быть уделено осушке и очис i ке воздуха питания от масла и пыли, а также поддержанию в сети давления не ниже 200 — 300 кПа.
2.3.	ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОТРАНСФОРМАТОРНАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ
Упрощенная схема дифференциально- рансформаторной системы передачи представлена на рис. 2.3.
Датчик Д и вторичный прибор ВП типов КСД, КВД или КПД имеют аналогичные дифференциально-трансформаторные преобразователи, первичные обмотки которых включены последовательно и питаются
32
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
Рис. 2.3. Дифференциально-трансформаторная система передачи
переменным напряжением 24 В от силового трансформатора усилителя У. Вторичные обмотки катушек, состоящие из двух секций, включены встречно Сердечник дифферегщи-ально-трансформаторног о преобразователя датчика связан с чувствительным элементом (мачометрической пружиной, мембраной) прибора. Сердечник преобразователя, ветроен-но1 э во вюричный прибор, связан через эксцентрик с выходным валом реверсивно! о двигателя РД.
При подаче переменного напряжения на тервичные обмотки преобразователей во вторичных обмотках индуцируется ЭД С, значение и фаза которой зависят о< положения сердечника в катушке.
При рассогласовании положений сердечник эв появляется сигнал разбаланса, который после усиления приводит во вращение двигатель РД. При этом показания прибора и положение сердечника ВП изменяются до тех пор, пока сигналы рассогласования не станут равными нулю.
Для наладки предусмотрены регулировка диапазона измерения (резистором К2) и установи нулевого положения датчика (резистором Kj).
Цепь /?4С! обеспечивает необходимый сдвиг фаз. Кнопка SB предназначена для контроля исправнос|и сис|емы.
Для обеспечения унификации и взаимозаменяемости датчиков и вторичных приборов предмонтажная проверка их должна выполняться отдельно с помощью магазин! комплексной взаимной индуктивности Р5О17.
2.4.	ТОКОВАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ
В промышленности наибольшее распространение получила токовая сие гема передачи информации с диапазонами унифицированных си) налов 0 — 5; 0-20 и 4 — 20 мА.
Применяются две модификации преобразователей, обеспечивающих двух- или четырехпроводную кабельную связь токовой системы.
Двухпроводная система передачи информации реализуется датчиками типа «Сапфир», отличающимися гем, что для преобразования механическог о усилия в элек г рический сигнал используется пьезометрический эффект в полупроводниках.
В 31 ом случае воздействие измеряемого параметра передастся тензомодулю рычажномембранного или мембранного типа Прогиб мембраны тензомодуля вызывает изменение сопротивления тензорезисторов, которое преобразуется во встроенном электронном усилителе в пропорциональный токовый си! нал. Промышленное!ь выпускает несколько модификаций приборов, в частности «Сапфир-22», «Сапфир-651», «Сапфир-652», с индексацией цреобраюва гелей ДИ (давления избыточного), ДВ (давления вакуума), ДА (давления абсолютного), ДИВ (давления избыточного или вакуума), ДД (давления дифференциального), ДГ (давления гидростатического).
Питание преобразователей тина «Сапфир» осуществляется от блоков питания БПЗ-24 или 22БП-36 стабилизированным напряжением соотвезс гвенно 24 В («Сапфир-
§ 2.4.
Токовая система передачи
33
Рис. 2.4. Преобразователь разности давлений «Сапфир-652»:
I — мембранный теизомодуль, 2 - разделительные мембраны, 3 — основание; 4 - гермовывод: 5 — электронное устройство
651», «Сапфир-652») или 36 В («Сапфир-22»).
На рис 2.4 показана схема измерительного блока преобразователя «Сапфир-652» с верхними пределами измерения ог 0,4 до 2,5 МПа.
Мембранный теизомодуль 1 закреплен на основании 3 и отделен от измеряемой среды с помощью двух разделительных металлических мембран 2. Замкнутые плоскости между тензомодулем и мембранами заполнены полиметилсилоксановой жидкостью. Измеряемая разность давлений передается на теизомодуль через указанные мембраны и жидкость.
Электрический сигнал с тензомодуля через гермовывод 4 передается во встроенное электронное устройство 5.
В электронном устройстве 5 вырабатывается сигнал 4-20 мА. В преобразователе предусмотрены температурная компенсация, обратная связь по току, узлы настройки нуля, диапазона измерения и режимов работы микросхемы.
Как видно из рис. 2.4, в отличие от большинства преобразователей здесь нс применен компенсационный метод измерения, нет компенсации измеряемого усилия усилием, развиваемым выходным токовым сигналом. Это оказалось возможным благодаря высокой точности и стабильности параметров тензорезисторов. Однако в процессе эксплуатации, особенно в первые 30 дней работы прибора, рекомендуется проверка и при необходимости корректировка «нуля» преобразователя не реже одною раза в неде-
лго В дальнейшем ;акая проверка может проводиться один раз в 3 мес.
Блок питания и защиты БПЗ-24 обеспечивает (кроме питания первичного преобразователя) ограничение электрической мощности искробезопасных цепей, повышение мощности и формирование заданного уровня выходного сшнала (0—5, 0 — 20 или 4 — 20 мА).
Блок 22Ы1-36 является групповым блоком пи1ания; он обеспечивает подачу напряжения на три или шесть преобразователей В тех случаях, когда применяется блок извлечения квадратного корня БИК-1, использование блока 22БП-36 не обязательно, так как блок БИК-1 имеет собственный источник питания 36 В.
Предмонтажная проверка взрывозащищенных преобразователей «Сапфир-651» и блоков питания БПЗ-24 кроме обычной проверки на работоспособность и точность предусматривав ।, в частности, проверку искро-защиты (барьера защиты) в соответствии с заводской инструкцией.
С учетом того, что преобразователи типа «Сапфир» могут обеспечивать класс точности до 0,25, для их поверки необходимо применять приборы высокого класса, в частности цифровые преобразователи давления ИПДЦ
Четырехпроводная система передачи информации. Примером преобразова1еля, требующе! о подключения четырех проводов, является преобразователь п невмоэлектрический типа ПЭ-55М, схема которого показана на рис. 2.5.
Усилие от манометрической пружины (блок 1) через систему рычагов 2 передается на флажок 4, перемещающийся вблизи катушки 5, включенной в схему высокочастотною генератора на трапзисюре VTY (рис. 2.6) и двух взаимосвязанных контурах и L2C 4
При изменении положения флажка изменяются параметры катущки Ль что ведет к изменению постоянной составляющей сигнала на резисторе К2
Усиленный в мостовом каскаде (транзистор VT2, резисторы R8, R10, jRtl) сигнал через катушку обратной связи L4 подается на выход в виде токового унифицированною сигнала. Для контроля наличия падения напряжения на выходном сопротивлении Я12 предусмотрены гнезда Tt и Г2, Kai ушка обратной связи /.4 конструк!ивно (см рис. 2.5) закреплена на коромысле и находится в поле постоянного магнита 7 Ток, проходящий через катушку 5, взаимодействуя с полем посюянного магниза, создает усилие, направленное навщречу входным парамет-
2 Наладка средств измерений
34
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
Рис. 2.5. Преобразователь пиевмо-электрический типа ПЭ-55М;
1 — манометрический блок, 2 - рычаг, 3 — катушка обратной связи; 4 — флажок; 5 — катушка базового контура; 6 — усилитель (см. рис 2.6), 7 — постоянный
магнит
Быхаймай сиенал
Рис. 2.6. Принципиальная электрическая схема усилителя преобразователя типа ПЭ-55М
рай. Благодаря большому коэффициенту усилия блока 6 реализуются компенсация сил, минимальные перемещения рычажной системы и пропорциональность выходного тока измеряемому параметру.
С помощью резисторов Р7 и /?8 (рис. 2.6), изменяя глубину обратной связи, можно регулировать при настройке диапазон работы прибора; корректировка нуля осуществляется резистором Rj. Имеются также механические узлы регулировки дл< грубой настройки прибора.
Организация передачи информации к нескольким приемным устройствам. Токовая система передачи информации позволяет с помощью простых технических средств осуществить передачу информации от одного датчика — преобразователя tokoboi о сигнала к нескольким вторичным устройствам. Достаточно типичным является передача этого сигнала на вторичный регищрирую-щий или показывающий прибор с токовым входом (КСУ или А542), регулирующий блок (например, РБА), функциональный блок
§ 2.4.
Токовая система передачи
35
От Оатчиноб
Рис. 2.7. Схема подключения датчиков к приемникам через защитные устройства В-01
(например, блок сигнализации) и на УВК (на блок нагрузки или модуль нормализации).
При этом необходимо иметь в виду, что.
любой преобразователь тока может обеспечить передачу информации на некоторую ограниченную нагрузку. Как правило, она не должна быть больше 2.5 кОм при токе до 5 мА и 1,0 кОм при токе 20 мА. Иногда в проектах применяют для 100 %-ного резервирования две УВМ с модулями нормализации по 1 кОм (для тока 5 мА и напряжения среднего уровня в УСО УВМ до 5 В).
В этом случае входное сопротивление остальных вторичных приборов не должно быть более 500 Ом, а, например, для А542 — не более 200 Ом;
следует обеспечить работоспособность системы при выходе из строя или отключении для ремонта одного из приемных устройств.
Очевидно, что разрыв последовательной цепочки вторичных устройств недопустим. Чтобы обеспечить работоспособность системы, применяют устройство защитное В-01, состоящее из стабилитрона КС156А, подключаемого параллельно каждому приемному устройству (рис. 2.7).
Параметры стабилитрона выбирают так, чтобы при включенном приемном устройстве падение напряжения на соответствующем стабилитроне было ниже напряжения стабилизации и он был заперт. При отключении приемного устройства напряжение на стабилитроне возрастает и он отпирается, пропуская через себя ток и обеспечивая работу остальных последовательно включенных приемных устройств.
По паспортным данным защитное устройство В-01 подключается к участку цепи сопротивлением не более 500 Ом при токе до 5 мА и сопротивлением 150 Ом при токе до 20 мА, т. е. при напряжении на стабилитроне 3 В. При разрыве цепи падение напряжения на стабилитроне не превышает 6,2 В, а вносимая дополнительная погрешность — 0,2 %.
Так как входное сопротивление некоторых модулей СМ ЭВМ превышает указанные значения (1 кОм при токе 5 мА и 150 Ом при токе 20 мА), то применять защитное устройство В-01 нельзя. Вместе с тем оставлять всю токовую цепь без защиты от разрыва в УСО ВК тоже нельзя.
На практике на блоках нагрузки УВК устанавливаются защитные устройства В-01 с заменой стабилитронов КС156А на КС162А, КС168В или КС170А.
По справочным данным на стабилитронах КС162А, КС168 и КС170А при напряжении стабилизации соответственно (6,2 ±0,4); (6,8 ± 0,5); (7,0 ± 0,35) В и [1 = 0,8 UCT допускаются значения постоянного обратного тока соответственно 0,5 мА при V = 4,96 В; 0,4 мА при U = 5,44 В и 0,04 мА при U = 5,6 В.
Отсюда видно, что по допускаемым паспортным параметрам стабилитрон КС162 А при сопротивлении нагрузки 1 кОм и напряжении питания 5 В использовать нельзя, так как погрешность по току при этом может быть более 10%.
Для остальных стабилитронов требуется индивидуальная отбраковка, но для КС170А в любом случае погрешность по току не превышает 0,8%.
При этом необходимо учитывать, что на стабилитроне КС170А, например, при разрыве цепи приемного устройства падение напряжения может составлять до 7,35 В, что эквивалентно при токе 5 мА нагрузке 1,47 кОм Суммарное сопротивление нагрузки в э гом случае может возрасти до недопустимого значения
Для отбраковки и периодической проверки (раз в 3 года) защитного устройства В-01 собирается схема, приведенная на рис. 2.8,
2*
36
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
Рис. 2.8. Схема проверки защитного устройства В-01
Устанавливая на ИСТ-2 калиброванные (эталонные) значения тока, проверяют наличие соответствующих сигналов тока (или напряжения) у всех приемных устройств.
В отдельных случаях эталонный сигнал подается на вход первично! о преобразователя, но это связано с разгерметизацией импульсных линий и требует повторной последующей проверки их плотности.
2.5.	КОДОВАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
где ИСТ — источник тока 0-5 мА; Kj — резистор 1—2 кОм мощностью 0,25 Вт, jR2 — мат азин сопротивлений или резистор сопротивлением 600 или 1000 Ом; mAL — миллиамперметр класса точности 1,0 со щкалой до %5 мА (например, М2020); тА2 - микроамперметр класса точное!и 1,5 (RBH < 1 кОм) со шкалой до 30 мкА (например, ЩЗО2); PV - вольтметр постоянного тока класса 1,5 ;о шкалой до 7,5 В; SA — переключатель.
Для проверки работоспособности устройства В-01 в положении 1 переключателя 8-1 источником тока ИСТ задается ток 5 мА, вольтметром измеряется падение напряжения на защитном устройстве В-01. Последнее должно находиться в пределах 5,04 — 6,2 В для КС156А, 5,8-6,6 В для КС162А, 6,3-7,3 В для КС168В и 6,65-7,35 В для КС170В.
Для оценки погрешности по току переключатель переводится в положение 2, при токе от ИСТ, равном 5 мА, измеряется ток /, проходящий через защитное устройство В-01.
По1решность, вносимая защитным устройством В-01, определяется по выражению 8 = 0,02 I При токе через В-01, равном 10 мкА, эта по1решность нс превышает 0,2%.
Для удобства обслуживания и наладки приборов токовой системы передачи инфор-Maj щи предпочтительным являе ica такая ор!анизация монтажа защитных устройств и линии передачи информации, при которой всю тшовую цепь к разным приемным устройствам можно было бы проверить в одном щите или кроссовом шкафу с установленными на зажимах защитными устройствами типа В-01 (например, так, как показано на рис. 2.7)
При наладке токовой системы передачи информации проверяются адресация, наличие си! нала у потребителей цепи при отключении одного из них и метрологические характеристики. Для лого вместо первичного пре-обэазователя в линию связи подается токовый сигнал, например от ИСТ-2.
Для представления информации в цифровой форме на пультах и щитах технологического контроля в настоящее время все шире применяются унифицированные быстродействующие цифровые индикаторы, например типов Ф207, Ф208, Ф228, получающие сигнал в виде параллельного двоично-десятичного кода от ВК. При этом на индикаторе могут индицироваться цифры, русские или латинские буквы и другие знаки. В зависимости от функционального назначения на индикаторах могут быть реализованы суммирование сигналов, память, дешифрирование и Т. д.
Для примера на рис. 2.9 приведена принципиальная электрическая схема индикатора Ф228В с регистром памяти.
Питание индикатора осуществляется от двух источников постоянного тока 220 и 5 В.
Входной сигнал вводится в виде параллельного двоично-десятично! о кода 8 — 4 — 2 — 1, Амплитуда импульса, соответствующего логической 1, равна — (3±О,6) В; остаточное напряжение, соотне!ствующее логическому 0, не более 0,3 В. На индикаторах кроме представления информации производится также выдача ее на внешние устройства в двоично-десятичном коде 8—4-2—1 с логической 1 от 2,4 до 5,25 В; логическим 0 — от 0 до 0,4 В; предельные значения запускающего импульса следующие, логическая 1 — от 2 до 5,25 В, логический 0 — от —0,4 до 0,8 В.
На входы индикатора 23, 22, 21, 2° (рис. 2.9) подается код 8 —4 —2 — 1, который по команде «Запись» передается в триггеры регистра и переводит их в соответствующие состояния.
Информация может храниться в регистре долгое время. Записанный сигнал через дешифратор поступает на индикатор и вызывает свечение одного из его катодов.
Индикатор, обеспечивающий индикацию одного разряда, устанавливается в
§2.5.
Кодовая система передачи информации
37
Цель	Кошл
+Z2OB	1
+220 В	2
Точка левая	27
Залась	9
Залась	70
Вхов 2°	27
Вхов 21	22
Вход 2г	26
Вхов 23	25
Выхов 2е	2*
Выхов г1	79
Выхов 2*	32
Выхов 23	73
Точка правая	в
+5 В	7
+5 В	В
Общий	76
Общий	17
Г
	26	
57		1
47		
	«!	
S+	fe	
SS		8
№ 9
73 77
-------
С1
5
3
6
7
4
75 £-8
9
ж 77 ю L-2 7Z
Рис. 2.9. Принципиальная элек!рическая схема индикаюра с регистром памяти Ф228В
Рис 2.10. Схема проверки индикатора с ретистром памяти Ф228В
з
£ £ 2
а
а
Ъ
многоразрядный блок законченной конструкции. На передней панели блока расположен светофильтр, за которым находятся индикаторные лампочки.
Проверка индикатора производи гея по схеме, приведенной на рис 2.10. Переключатели S4, - обеспечивают независимую коммутацию каждого входа. Набирая последовательно кодовые комбинации в соответствии с табл. 2.1 и подавая на логические входы и вход «Запись» от генератора одиночные импульсы длительностью 0,1 мс и амплитудой (3 + 0,6) В, проверяют правильность индикапии. В качестве генератора можно использовать Г5-26 или анало! ичный ему. На рис 2.10 левые положения переклю-
Таблица 2.1. Зависимость индицируемого символа от кодовом комбинации на входе
Значение логическою си1 нам на входе				И иди ци-р^емый символ
2J	2-	21	20	
0	0	0	0	0
0	0	0	1	I
0	0	1	0	2
0	0	1	1	3
0	I	0	0	4
0	1	0	1	5
0	1	1	0	6
0	1	1	1	7
I	0	0	0	8
1	0	0	1	9
38
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
чателей S.41 - SA4 соответствуют логическим 1, правые - логическим 0.
При автономной наладке систем кодовой передачи информации проверяются адресность от модулей УСО ВК и надежность индикации. В частности, для борьбы с помехами линии связи рекомендуется выполнять отдельно от питающих и силовых кабелей экранированными проводами или проводами в стальных трубах.
Рис. 2.11. Структурная схема системы телемеханики ТМ320
2.6.	СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ
В настоящее время для автоматизации удаленных объектов широко применяются системы телемеханики (СТМ). Их использование позволяет при ограниченных затратах осуществлять контроль и управление боль-ц.им числом рассредоточенных объектов с единого диспетчерского пункта, организовать АСУ ТП на основе управляющих вычислительных машин.
Агрегатные средства телемеханической техники (АСТТ), входящей в ГСП, разработаны с использованием в качестве элемент-нэй базы микропроцессорной техники и интегральных микросхем. Вместо зарекомендовавших себя систем ТМ100, ТМ200, ТМ201, ТМ300, ТМ301, ТМ500 в настоящее время выпускаются следующие СТМ: ТМ120-1, ТМ120-2, ТМ130, ТМ310, ТМ32О, ТМ511, ТМ620 и др.
Общим признаком для всех средств телемеханики является применение специальных кодирующих преобразователей сигналов для эффективного использования каналов связи и организация передачи информации по ним между одним пунктом управления (ПУ) и большим числом (наприме, 99) контролируемых пунктов (КП). При этом возможны радиальная, цепочечная или древовидная с груктуры телемеханической сети. Длина линии связи ограничивается ее параметрами (эквивалентным сопротивлением и емкостью) и при использовании телефонного кабеля достигает 15 км и более.
Устанавливаемая на ПУ и КП аппаратура позволяет передавать по двухпроводной линии связи команды телеуправления (ТУ), принимать двухпозиционные телесигналы (ТС), аналоговую информацию о текущих телеизмерениях (ТИТ) или интегральных их значениях (ТИИ), представлять эту информацию на диспетчерский пульт, видеотерминалы, регистраторы и печатающие устройства Аналоговая информация передается двоичным 10-разрядным кодом.
Рассмотрим особенности наладки СТМ на примере системы ТМ32О, предназначенной для обслуживания промышленных предприятий, объектов коммунального хозяйства и энергоснабжения городов по выделенным радиально-цепочечным линиям связи. Число линий связи 32 с подсоединением к каждой из них до трех КП. Структурная схема системы ТМ320 показана на рис. 2.11.
Число команд телеуправления ТУ, передаваемых по одной линии связи, — не более 48. Если к линии связи присоединено три КП, то к каждому из них могут подключаться до 16 объектов ТУ. Число передаваемых с одного КП сигналов ТС — не более 56 независимо от числа КП. С одного КП передается только один сигнал ТИТ.
Временная диаграмма передаваемых сшналов в ТМ320 показана на рис. 2.12.
При приеме сигналов ТС или ТИТ (рис.2.12, д) с пункта управления ПУ на данный КП подается синхроимпульс СИ и импульс разрешения передачи Р. После получения этих сигналов КП посылает свой номер и функциональный адрес ФА (если есть передача ТИТ}, номер группы (при передаче ТС) и информационный байт (контрольный сигнал КС в 13-м и 22-м тактах), который служит для контроля правильности прохождения сигнала защиты на четность.
После 22-го такта начинается второй цикл, в котором информация повторяется.
Если на ПУ информация принята верно, то с него в третьем цикле передаются СИ и сигнал квитирования КВ, после чего система переходит в исходное состояние
При передаче сигналов ТУ (рис 2.12,6) сигнал КВ с КП иа ПУ передается на третьем цикле.
Так как аппаратура ПУ и КП любой системы телемеханики достаточно сложна (обязательными узлами являются генератор тактовых импульсов, блок режимов работы, блоки управления передачей и приемом сигналов ТУ, TCf ТИТ, цифроаналоговые преобразователи, линейные узлы и т. п.), при пуско-
§2.7.
Информационная часть АСУ ТП
39
2-й цикл
1 2 34 55 7 89 10 11121314 1$ 161718 19 20 2122
3
Номер КП
СИ
Ц	п
номер г !  I Передача тс Г! f ерупИы\ IJ Т/цШ U
/ГС д;	КС
2-й цикл
1 2 3 4 5 6 7 8 3 101112 1314 15 161716 19 202122 ... 3
Т II I I! II I II I I II I I I I I I I I II I II
Рис. 2.12. Время-импульсная последовательность передачи сигналов в системе ТМ320: а — при передаче сигналов ТС или ТИТ, б — при передаче сигналов ТУ
наладочных работах наладку технических средств н автономную наладку системы рекомендуется проводить в лабораторных условиях или в помещении ПУ, установив аппаратуру передачи данных КП (АПП КП) рядом с АПП ПУ.
Для наладочных работ необходимы:
осциллограф для измерения длительности импульсов с погрешностью не более 5 % в диапазоне частот до 1 МГц с входным сигналом по постоянному току до 50 В;
частотомер для измерения периода прямоугольных импульсов в диапазоне частот до 1 МГц амплитудой не менее 12 В;
образповые миллиампервольтметры класса точности не хуже 0,2 для измерения сигналов 0-5 мА; 0 - 100 В;
тестер, пробник, имитаторы сигналов.
Перед подачей напряжения питания должны быть проверены заполнение шкафов блоками, правильность подключения внешних связей и коммутации в щитах, наличие контактов на ключах, отсутствие коротких замыканий и т. д. Сопротивления нагрузки для блоков питания должны соответствовать паспортным данным.
В определенной последовательности производится подача напряжения питания на аппаратуру ПУ при отключенных лилиях связи. Проверяется работа блоков питания, генератора (при необходимости подстраивается частота генератора), наличие тактовых импульсов на выходе распределителя синхроимпульсов и зажимах линии связи.
С помощью сервисной аппаратуры выявляются и устраняются неисправности блоков ПУ, контролируется адресация сигналов.
После аналогичной проверки аппаратуры КП, установленной в том же помещении, подключается линия связи, проверяется по синхроимпульсу полярность передачи сигналов (она должна быть положительной) и работоспособность системы с помощью имитаторов дискретных и аналоговых сигналов.
Большое внимание должно быть уделено вопросам метрологии при настройке преоб-образователя «ток — время» и аппаратуры масштабирования, наладке устройств цифровой индикации и печати.
После монтажа аппаратуры КП производится наладка системы путем имитации сигналов от каждого датчика, проверки правильности адресности, точности передачи информации и комплексная наладка системы телемеханики.
2.7.	ИНФОРМАЦИОННАЯ ЧАСТЬ АСУ ТП
При разработке современных высокоэффективных производств в металлургической, нефтехимической и других отраслях предусматриваются, как правило, автоматизированные системы технологического контроля, сигнализации и управления технологическими процессами (АСУ ТП), которые реализуются в виде информационно-управляющих вычи-
40
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
ели 1ельных комплексов (с устройствами связи с объектом, каналами связи, датчиками, исполншедьными механизмами и г д.) и соответствующего программного обеспечения (ПО).
Рассмотрим основные вопросы наладки математического обеспечения информационной части АСУ ТП.
Программное обеспечение и наладка на объектах систем, реализованных на микропроцессорных комплексах (например, Реми-конт Р-100), значительно отличаются от аналогичных работ для СМ ЭВМ. Это вызвано узким назначением таких микропроцессорных комплексов, глубокой проработкой программного обеспечения и созданием, как правило, специализированного языка высокого уровня, позволяющего осуществлять реализацию проектных рещений инженеру-системотехнику (наладчику), знакомому с технологией производства и требованиями к системе, без привлечения специалистов по программированию. При подключении к такому микропроцессорному комплексу специального переносного пульта оператора можно осуществить перегенерацию (пересборку) прикладных задач на уровне отдельных блоков микроконтроллера из заранее предусмотрений! о набора, прочесть или изменить параметры настройки, произвести анализ работы системы в реальном времени.
Наладка и обеспечение эффективного использования систем более широкого назначения представляют, естественно, большие трудности и существенно зависят от проработки в проекте наряду с основными информационными задачами (получение и первичная переработка информации, расчет косвенных и вычисляемых по моделям параметров, расчет материального баланса и технико-экономических показателей — ТЭП и т. д.) таких вопросов, как1
простота и удобство общения с вычислительным комплексом для опера тора-технолога;
надежность и живучесть системы; ремонтопригодность;
наладкопригодность системы, т е. возможность быстрог о получения данных, внесения изменений и корректировки параметров без отключения задач;
тиражируемость, т. е. многократное применение пакета программ для аналогичных производств с «привязкой» (модификацией) к каждому объекту при минимальных трудовых затратах.
Хорошо организованная операционная среда и примененные специализированные языки высокого уровня могут существенно
упростить задачи тиражирования и наладки АСУ ТП
Рассмотрим некоторые особенности основных подсистем информационной части АСУ ТП, качество наладки которых существенно влияет на работоспособность и эффективность работы всей системы.
Подсистема первичной переработки информации (ППИ) обеспечивает опрос датчиков аналоговых, дискретных, инициативных и других сигналов, контроль достоверности полученной информации, сглаживание н усреднение на заданных интервалах, масштабирование, линеаризацию и введение поправок в результаты измерений.
В зависимости от требований по точности, быстродействию и помехоустойчивости системы формируется конфигурация технических средств УСО УВК и организация программ обработки информации. Например, нормализация сигналов от термоэлектрических преобразователей может осуществляться аппаратурно (с применением модулей нормализации) или программно (путем введения общей для всех преобразователей поправки по температуре холодного спая, измеряемой одним термопреобразователем сопротивления на сборке зажимов).
При наладке подсистемы ППИ проверяется адресность, правильность включения каждого параметра в определенную группу по частоте опроса, установка регламентных 1раниц и границ аварийной сигнализации, выбор периодов усреднения, обеспечение требуемой точности линеаризации сигналов от расходомеров, термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей.
Во многих случаях при наладке систем ППИ встает вопрос о метрологической аттестации каналов ввода информации, имеющей большое значение для групп хозрасчетных параметров, в задачах расчета ТЭП и некоторых качественных показателей (например, октанового числа бензина), вычисляемых по моделям. При этом системы ввода информации, обработки ее в УВК и предел явления оператору рассматриваются как агреотные средства измерения (АСИ), подлежащие приемке и периодической поверке аналогично приемке и поверке традиционных систем технолог ического контроля Государственными стандартами предусматриваются расчетный, экспериментальный и расчетн о-экспериментальный методы аттестации
При расчетном методе погрешность каждою канала рассчитывается исходя из до
§ 2.7.
Информационная часть АСУ ТП
41
пусти мых погрешностей всех входящих в комплект устройств и программ.
При экспериментальном методе проводится предъявление и сдача поверителю всего канала. Этот метод наиболее точен, но трудоемок и трудно реализуем. На практике аттестацию технических средств ВК и программных средств наиболее удобно осуществлять на основании экспериментальных результатов поверки, а общую погрешность вычислять с учетом класса точности первичных преобразователей и других устройств, входящих в канал измерения.
Поясним сказанное примером оценки погрешностей программной части АСУ ТП.
Нелинейные характеристики датчиков температуры (термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления) при вводе сигналов от них в УВК могут быть аппроксимированы зависимостью
Т= kiU2 + k2U + Ь, (2.1)
где Т — значение измеряемого параметра, °C; V — сигнал от датчика; кь k2, b — коэффициенты, определяемые при аппроксимации статической характеристики преобразователя зависимостью (2.1).
В качестве примера в табл. 2.2 приведены коэффициенты аппроксимации для трех градуировок термоэлектрических термометров.
Как видно из табл. 2.2, при математической аппроксимации сигналов, например, от термоэлектрических преобразователей
зависимостью (2.1) относительная погрешность составляет 0,4 —1,1%.
Для снижения погрешности применяют другие меюды аппроксимации, в частности метод кусочно-линейной аппроксимации, описываемый алгоритмом, при котором весь диапазон измерения разбивается на ряд поддиапазонов, в каждом из которых нелинейная зависимость аппроксимируется линейной вида
T=kU + a.	(2.2)
Значения коэффициентов уравнения аппроксимации, например, для термоэлектрического преобразователя градуировки ХК при температуре термостатирования холодных спаев (45 + 0,1) °C приведены в табл. 2.3.
При аппроксимации по (2.2) погрешность измерения температур по поддиапазонам, указанным в табл. 2.3, не превышает 0,9 °C, при аппроксимации по (2.1) — 3,01 °C. Таким образом, способ аппроксимации по (2.2) является более предпочтительным.
При узкопредельных измерениях (па-пример, при диапазоне измерения 450 — 540 °C) точность математической обработки может быть повышена за счет как разбиения диапазона измерения на поддиапазоны и соответствующего выбора коэффициентов, так и учета систематической составляющей погрешности реального термоэлектрического прео бразовател я.
Таким образом, погрешность измерения существенно зависит от принятого программного обеспечения системы.
Диалоговая подсистема предназначена для общения человека с машиной и позволяет
Таблица 2.2. Коэффициенты уравнения аппроксимации (2.1) для термоэлектрических преобразоват елей
Градуировка преобразователя	Диапазон измеряемой температуры,	Коэффициенты			Погрешность аппроксимации	
		*1		b	абсолютная, °C	относительная, %
ПП-1	0-1600	-1,47	+ 11,8	+ 17,7	17,69	1,1
ХК	0-600	-0,03	+ 13,75	+ 3,01	3,01	0,5
ХА	0-1100	+0,011	+ 23,6	+ 4,87	4,87	0,4
Таблица 2.3. Коэффициенты уравнения аппроксимации (2.2)
Поддиапазон аппроксимации, °C	к	а	Поддиапазон аппроксимации, °C	к	а
0-100	14,286	44,30	300 — 380	11,679	67,70
100-200	12,987	49,35	380-460	11,561	70,60
200-300	12,120	58,80	460-540	11,429	75,30
42
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
псльзователю обеспечить доступ к необходимой на каждом уровне управления информации, защиту от несанкционированного иг и ошибочного ввода данных, технологическую сигнализацию, выдачу информации пс запросу оператора или по инициативе системы в цифровой или графической форме на черно-белые или цветные видеотерминалы и регистрацию этой информации.
От диалоговой подсистемы в значительной степени зависит, «приживется» ли данная АСУ ТП, Очень важны формы представления ит формации, простота ее понимания, возможность идти от «общего к частному», т.е, получение общего представления о состоянии процесса и возможность выявления состояния каждого аппарата или параметра. Если технологу для вызова таблицы интересующих его параметров приходится осуществлять более двух-трех нажатий на клавиши дисплея, запоминание которых затруднено, то это уже является предпосылкой для корректировки диалоговой подсистемы.
Особенно четко должна быть налажена работа диалоговой подсистемы в режимах передачи управления объектом на УВК и обратно, при этом должны быть обеспечены бестолчковые переходы при включении или отключении отдельных подсистем, задач и гр упп параметров, четкость представления информации при аварийной ситуации и отказе устройств вычислительного комплекса.
Диалоговая подсистема должна предоставлять возможность контролировать работу всех программ, диагностировать и устранять неисправности, включать и отклю-ча ть отдельные задачи, корректировать пе раметры настройки per уляторов, per ла-ментные и аварийные границы параметров, наращивать систему, включая новые задачи бе з изменения (желательно и без отключения не время наладки) уже работающих подсистем и задач. Последнее требование является одним из важнейших при оценке пригодности разработанного проекта к наладке и внедрению, так как на практике включить весь набор запроектированных задач при пуске объекта не удается
При наладке диалоговой подсистемы необходимо обратить внимание иа удобное для оператора-технолога распределение параметров по группам, обеспечение требуемой скорости вызова, распределение информации пользователям (на дисплей диспетчера или начальника цеха выводятся укрупненные данные, оператору — более детальные и т.п.). Большое значение имеет правильная настройка узлов защиты от случайных ошибок оператора и от несанкционированного ввода
данных (например, оператор-технолог не должен изменять параметры динамической настройки регуляторов или регламентные границы параметров), случайной «игры» с клавиатурой видеотерминала.
Подсистемы вывода сообщений и выдачи управляющих воздействий обеспечивают своевременную выдачу информации или хранение ее в случае перегрузки УВВ. Недопустима потеря части информации из-за недостаточного быстродействия печатающих устройств или их отказа. Недопустима также выдача ошибочных управляющих воздействий при отказах устройств или сбоях в ВК. Эти подсистемы обеспечивают живучесть системы в целом и строятся таким образом, что устройства вывода информации реализуются в цепи дублирования, резервирования и замещения. Например, при отказе устройства быстрой печати (УБП) информация начнет выводиться на устройство регистрации, например знакосинтезирующее, и т. п.
При распределении памяти для этих задач должна быть обеспечена достаточная емкость буфера сообщений, чтобы буфер ие переполнялся при большом потоке сообщений, например в аварийной ситуации.
Подсистема выдачи управляющих воздействий должна обеспечивать не только передачу и преобразование цифроаналоговой информации по заданному адресу, ио и бес-толчковые переходы при включении и отключении отдельных контуров и защищать объект от ложных управляющих сигналов. Такая зашита реализуется как программно, так и аппаратурно. Например, при управлении от УВК пневматическим исполнительным механизмом в системе непосредственного цифрового управления (НЦУ) может быть применен пневматический (на элементах У СЭППА) блок ограничения по скорости выдачи управляющего сигнала (реализованный как ограничитель за такт выдачи). В этом случае даже при полном отказе УВК (или при отключении напряжения питания установки) пневмосигнал, больший допустимого, на исполнительный механизм не пройдет, так как имеются пневматические емкости (ресиверы), обеспечивающие работоспособность пневматических систем на время, достаточное для устранения аварийной ситуации или перехода иа ручное управление
Подсистемы организации и доступа к базе данных, диспетчеризации задач. Организация базы данных определяет такие важные показатели системы, как быстродействие (особенно для систем с внешней памятью), объем задач при ограниченных ресурсах оперативной памяти и т.д.
§2.7.
Информационная часть АСУ ТП
43
Реализуемые АСУ ТП задачи классифицируются по быстродействию и значимости, и им присваиваются определенные приоритеты.
Если во время выполнения решения какой-либо задачи появится запрос от более приоритетной задачи, происходит прерывание в решении прежней задачи, к которому диспетчер или сама система возвращается после выполнения более приоритетных операций Такое весьма упрощенное представление о диспетчеризации задач позволяет понять, что при неудовлетворительной организации базы данных и достаточно загруженной системе некоторые менее приоритетные функции могут выполняться нерегулярно или не выполняться вообще. Стремятся так организовать базу данных, чтобы все необходимые для решения этой задачи данные можно было получить за одно обращение к устройству (например, дисковой памяти) с минимальной потерей времени или по определенному адресу оперативной памяти.
Расстановка приоритетов, выполняемая при генерации и наладке системы, очень важна. Например, высокий приоритет присваивается задачам аварийной сигнализации, системам НЦУ и ППИ и подсистемам диалога, чтобы оператор не был вынужден ждать ответа на запрос более 2 — 3 с. что иногда случается на практике.
Меньшие приоритеты присваиваются задачам выдачи режимного листа, расчета материального баланса и технике- экономических показателей, вычисления косвенных параметров по модели, оптимизационным задачам и т. п
Ддя большинства информационных систем не следует слишком часто проводить опрос всех параметров, так как эта задача имеет достаточно высокий приоритет и при болыцом объеме информации занимает много машинного времени.
Обычно все параметры по частоте опроса разбиваются иа группы, наиболее часто опрашиваются ответственные и быстроиз-меняющиеся параметры, например датчики расхода (примерно каждые 3 с), реже — системы измерения давления и уровня (через 6 с), еще реже — системы контроля температуры (примерно каждые 15 с), и совсем редко — системы измерения физико-химических величин и параметров ручного ввода (например, лабораторного анализа — один раз в минуту).
Сервисные подсистемы должны обеспечивать1
тестирование устройств УВК, модулей и каналов У СО;
проверку программного обеспечения по контрольным примерам и задачам; подютов-ку, загрузку, трансляцию, редактирование, 1енерацию и отладку системы;
возможность модификации программного обеспечения при улучшении характеристик системы или при ее тиражировании.
При пусконаладочных работах сервисные подсистемы имеют очень большое значение, так как они определяют наладкопригод-ность системы, позволяют значительно ускорить процесс отладки, локализации ошибок как в программах, так и в устройствах.
Необходимо отметить, что даже в АСУ ТП средней мощности (несколько сотен входных сигналов) процесс отладки системы на объекте чрезвычайно сложен и важен.
При ненормальной работе системы прежде всего возникает вопрос; где произошло нарушение — в аппаратуре или в программе?
С помощью стандартных тестов и контрольных задач выявляется общая работоспособность технических средств. Однако некоторые аппаратурные неполадки выявляются только при работе всей АСУ ТП Вместе с тем программные средства также проверяются неполностью. Известны случаи, когда выявлялись ошибки в пакетах многократно тиражируемых программ Прн этом речь идет не об ошибках, вызванных размножением программ, а о непроверенных ветвях алгоритмов, работающих в редких ситуациях.
Особенно трудоемко выявление таких редко повторяющихся ошибок в системах реального времени, когда неисправность может возникать один раз в сутки или даже реже; проанализировать причины ее появления чрезвычайно сложно.
Как правило, пусконаладочные организации учитывают важность этих подсистем и не ограничиваются использованием стандартных подсистем, а постоянно их развивают и совершенствуют, В частности, большой модернизации подвергаются программы-отладчики, которые используются в режиме реального времени и включаются как подсистема отладки в пакет при генерации программного обеспечения.
Раздел 3
НАЛАДКА ВТОРИЧНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ И УСТ-РОЙСГВ С УНИФИЦИРОВАННЫМИ ВХОДНЫМИ СИГНАЛАМИ
3 1. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
Пневматические в юричные приборы i ипа ПВ с унифицированным входным сигналом в диапазоне 20—100 кПа ил сдавливаются одно- двух- и трехканальиыми.
Принципиальная схема однокачального вторичного прибора предс!авлена на рис. 3.1.
Действие прибора основано на компенсационном методе измерения, при котором усилие на приемном элементе, возникающее от изменения входного давления Рвх. уравновешивается усилием пружины обратной связи, натяжение которой определяет положение указателя прибора.
Сжатый воздух от источника питания через посюянный дроссель 1 подается к соплу 5 и силовому элементу /0.
При изменении контролируемого параметра РВ1 приемный сильфон 3, перемещая рьиаг 4, изменяет зазор между неподвижным соплом 5 и заслонкой 6, закрепленной на конце рычага 4
Если заслонка прикрывав! сопло, давление в линии на силовой элемент увеличивается, мембрана выгибается, отводя рычаг 8, к концу которо!о прикреплена лавсановая нить 14. Перемещение нити через ролики 11 и 13 вызывает растяжение пружины обратной связи 7, соединенной с нижним конном рычага 4.
При увеличении значения контролируемого параметра рычаг 8 перемещается вправо, пить, растя! ивая пружину, тянег вверх закрепленный на ней указатель параметра 12, пружина 7 отводит рычаг 4 и заслонку 6 от сопла 5 почти в исходное положение. Таким образом, усилие, развиваемое приемным сильфоном 3, компенсируется усилием пружины обратной связи 7, определяющей ход указателя 12.
При уменьшении входного сигнала Рвх верхний конец рыча1а 8 перемещается влево и указатель опускается.
Рычаги 4 и 8 крепятся к кронштейнам при помощи пластинчатых пружин 2 и 9.
Так как прибор предназначен для регистрации унифицированного пневматического сигнала в диапазоне от 20 до 100 кПа, в нем предусмотрены корректор нуля и узел ре!улировки диапазона шкалы прибора. Нулевое значение указателя, соответствующее значению пневмосигнала 20 кПа, устанавливается выведенным на лицевую панель корректором нуля, воздействующим на начальное натяжение нити через промежу i очный ролик 11. Конечное значение указателя, соответствующее максимальному значению пневмосигнала (100 кПа), наслаивается изменением числа витков пружины обратной связи 7. При пом изменяется жесткость
§ 3.1
Пневматическиеприборы
45
Таблица 3 1. Значения входного давления на отметках шкалы вторичных пневматических приборов с линейной характеристикой
Единицы измерения давления	Значение давления на отметке шкалы, %										
	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
кПа мм рт. ст.	20 147,6	28 206,7	36 265,7	44 324,8	52 383,9	60 442,9	68 502	76 561,1	84 620,1	92 679,2	100 738,2
Таблица 3.2 Значения входного давления на отметках шкалы вторичных пневматических приборов с квадратичной харак1 еристикон
Единицы измерения давления	Значение давления на отметке шкалы, %								
	0	30	40	50	60	70	80	90	100
кПа	20	27,2	32,8	40	4,88	5,92	71.2	84,8	100
мм рт. ст.	147,6	200,8	242,1	295,3	360,2	430,7	525,6	625	738,2
пружины, т. е. одному и тому же перемещению указателя 12 соответствует разное усилие обратной связи, компенсирующее входное усилие Рвх. Это изменяет диапазон измерения прибора, который должен бы iь равен 100 мм (размах шкалы) при изменении входного сигнала ог 20 до 100 кПа
Так как вторичные пневматические приборы имеют класс точности 1,0, то в качестве образцовых приборов при поверке рекомендуется использовать маноме[ры типа ОБМ класса точности 0,15 со шкалой 9—160 кПа. Возможно использование манометров со шкалой 0—100 кПа. В этом случае необходимо задатчиком осторожно (медленно) увеличивать давление при поверке максимальных значений шкалы проверяемого прибора во избежание выхода из сгроя образцового прибора при подаче давления более 100 кПа.
В стапионарных условиях при поверке можно применять ртутные U-образные манометры со шкалой до 1000 мм рт. ст.
Если вторичный прибор имеет линейную статическую характеристику, то для ею поверки на всех оцифрованных значениях шкалы пользуются данными забл 3 1 или формулой
Р = 80(х/хмакс) + 20,	(3.1)
где Р — значение пневмосигнала, кПа; х — значение переменной; хмаке — нормирующее значение переменной.
При измерении расхода Q без ушройсгв линеаризации прибор имеет квадратичную шкалу; в этом случае пользуются формулой
Р = 80(Q/QMaKC)2 + 20	(3.2)
или табл. 3.2.
Предмонтажная проверка, ведомственная или государственная поверка предусматривают проверку погрешности на оцифрованных точках при прямом и обратном ходе, оценку заходов за нуль и максимум, качество записи, скорость диаграммной ленты. Для вторичных приборов с встроенной станцией управления (например, типа ПВ10.1Э) необходимо проверить работоспособность станции управления и 1ерметичпость каналов. Для двух- и трехстрелочных приборов не рекомендуется проверять все измерительные системы одновременно, так как в этом случае не выявляются возможные заедания механизмов.
3.2. ВТОРИЧНЫЕ ПРИБОРЫ С ТОКОВЫМИ ВХОДНЫМИ СИГНАЛАМИ
Рассмотрим принцип действия и особенности наладки вторичных приборов с юко-выми входными сигналами на примерах наиболее распространенных приборов этой [ руппы.
3.2.1. ПРИБОРЫ АНАЛОГОВЫЕ ТИПОВ А502, А542 И А543
Приборы аналоговые предназначены для измерения значений постоянного тока и напряжения, а также неэлекгрических величин, преобразованных в указанные выше элек грические сигналы.
Приборы А5О2 и А542 изготавливаются одно- и двухканальными, А543 — трехкапаль-ными, Приборы А5О2 — показывающие, А542 и А543 — показывающие и регистрирующие.
46
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
Н Усилитель пос- \ А Иснолногпельный
* тоякнаса том. П бвиеитвяь
Динамичосяил обратная вбязь
Школа и бнавранна
Жесткая обратная с б язь (яеханячвскпя)
Рис. 3.2, Структурная схема приборов А5О2, А542 и А543
#7	$11
Рис. 3.3. Измерительная схема приборов А502, А542 и А543
Структурная схема приборов представлена на рис. 3.2.
Измерительная схема приведена на рис. 3.3. Индексы в обозначениях резисторов и конденсаторов соответствуют их обозначениям на принципиальной схеме прибора в инструкции на него завода-изгото-витегя (рис. 3.4) Как следует из рис. 3.2 и 3.3, з основу работы приборов положен компенсационный метод измерения входного сигнала, осуществляемый электромеханической следящей системой. Входное сопротивление Rfi6 (рис. 3.3) и сопротивление R67 измерительной схемы моста выбираются в зависимости от диапазона измерения приборов: R66 = (200±0,05) Ом — для 0— 5 мА; *бб = (50±0,03) Ом-для 0-20 мА; R66 = = (66 5±0,03) Ом — для 4 — 20 мА; R6-> = = (3 — 0,1) Ом — для 4—20 мА и Лб7 = О для С—5 и 0 — 20 мА.
Принципиальная электрическая схема одного канала приборов приведена на рис. 3.4.
Приборы А5О2. А542 и А543 имеют модификации, рассчитанные на работу с различными входными унифицированными сигналами, Принципиальные схемы этих модификаций отличаются только в части их входных цепей (рис. 3.4).
Принципиальные схемы каждого канала измерения аналогичны.
Настроечные элементы расположены на плате печатного монтажа. Резистор R24 «Обратная связь» служит для регулировки вариации показаний прибора и характера переходного процесса при скачкообразном изменении входного сигнала.
Если регулировкой резистора R24 не обеспечивается требуемый результат, то для дополнительной регулировки используется резистор R62.
Резисторы Rg и Rio служат для регулировки основной погрешности прибора, причем резистор R8 используется для регулировки погрешности измерения на иачаль-
§ 3,2.
Вторичные приборы с токовыми входными сигналами
47
Рис. 3,4, Принципиальная электрическая схема одного канала приборов А502, А542 и А543: « — схема прибора с входным сигналом 0—10 В; б — схема прибора с входным сигналом 0-1 В (остальное см рис. 3.4, а); в — схема прибора с входным сигналом 0-5, 0—20 мА (остальное см. рис. 3.4,а); г — схема прибора с входным сигналом 4 — 20 мА (остальное см. рис. 3.4,«); д — схема прибора с входным сигналом -10—ЦО В, 5Вг - кнопки переключения на установку задания сигнализации, — выключатель питания прибора; SA2 — выключатель лентопротяжного механизма; Д, — Дз — двигатели следящих систем 1 — 3-го каналов; Д — двигатель лентопротяжного механизма; П - платы печатного монтажа; ЛПМ — лентопротяжный механизм, TV — трансформаторный блок; ХЗ - штепсельный разъем
ных отметках шкалы, а резистор К10 - на конечных.
Потенциометр RS1 «Чувствительность» служит для регулировки чувствительности прибора.
Потенциметром R5 «Установка сигнала» устанавливается указатель на отметку шкалы, на которой срабатывает сигнальное устройство.
Точность срабатывания сигнального устройства на этой отметке шкалы регулируется резистором Д44.
Поверка и настройка приборов
Определение основной погрешности приборов во показаниям проводят на всех числовых отметках шкалы в следующей последовательности:
подключают прибор по схеме на рис. 3.5, а; подавая входной сигнал установки УС (рис. 3.6), устанавливают указатель прибора ниже проверяемой отметки, медленно изменяя входной сигнал, доводят указатель до совмещения с этой отметкой и определяют значение x = Xj. Значение входного
48
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
Рис 3.5. Схема подключений прибора для проверки основной погрешности показаний н погрешности сигнальною устройства: а — приборов щитового и насюльного исполнений; б — приборов стоечного исполнения, УС— уста ювка задания входного сигнала (см рис 3 5, а), П — проверяемый прибор. Я( — Я6 — лампочки (индикаторы) 6 3 В, G — батарея 6 В, X,, Х2, Х5 - Х7 — разъемы прибора, Л — питание прибора, БТ блок трансформаторный, J — III- обозначение каналов
Рис. 3.6. Принципиальная электрическая схема установки задания входного сигнала (УС)‘
/?о — образцовая кагушка сопротивления 100 Ом; PV - цифровой вольтметр постоянного г ока (например. Ш4151. ИРС — источник регулируемого сигн.гла, G—батарея 12 В, - резистор 20-30 кОм (например, ППЗ-43), R2 — резисюр 1 — 2кОи(напрнмср ППЗ-53), R3 — резистор 33 —51 Ом (например. ППЗ-43); $Л[ -5Л3 - переключатели
(например, ТП1-21
сигнала прибора на установке УС при проведении испытаний по пунктам технических требовании определяют по пока-шниям цифрового вольтметра (для прибора с входным сиг налом напряжения постоянного тока) и как отношение показаний тшф-ровог о вольтметра к сопро i ивлению ре-зисюра Ro (для прибора с входным токовым сигналом);
устанавливают указатель выше проверяемой отметки и, медленно изменяя входной сигнал, доводят его до совмещения с этой отметкой и определяют значение х = х2;
определяют абсолютную погрешнос г ь прибора по показаниям как наибольшее из двух значений Д( и Д2, рассчитанных по формулам
Д1 = ’CflOM —	(3.3)
Дг = Хяом х2,	(3.4)
где хном — номинальное значение входного сш нала, соответствующее поверяемой отметке, мА.
Основную приведенную погрешность прибора по показаниям в процентах нормиру ющег о значения рассчитывают ио формуле
уи = Лп • 100/ху,	(3.5)
где Дп - наибольшее из двух значений, рас-счиганных по (3.3) и (3 4), мА; xN — нормирующее значение, мА.
Значение хном для приборов с равномерными шкалами рассчитывается по формуле
ХНОМ =	— ^r)X/v/(^K — А) + ^ЦОмО? (3-6)
где Ан, Ак — значения измеряемой величины по шкале прибора для поверяемой, начальной и конечной отметок соответственно в единицах измеряемой величины (мА, мВ, Ом и т. п.); Ху — то же, что в (3.5); х}(ОМо — номинальное значение входного сигнала, соответствующее начальной отметке шкалы, мА.
Для приборов с диапазоном входных токовых сигналов 0—5 и 0 — 20 мА значение ХдомО ~	= 0; с диапазоном 4-20 мА значение хном0 =	= 4 мА
Значение хном для приборов с неравномерными шкалами, предназначенных для измерения температуры, рассчитывают по формуле
хном =	+ ^номО, (3.7)
где ВЛ, Вн, Вк - значения, взятые из соот-ветс т вующей номинальной статической характеристики преобразования термопреобра-зователя для поверяемой, начальной и конечной отметок шкалы в единицах измеряемой величины (мА, мВ, Ом и т. п.);
§ 3.2.
Вторичные приборы с токовыми входными сигналами
49
xjv-io же, что в (3.5); хном0 — ю же, что в (3.6).
Номинальные статические характеристики преобразования термопреобразователей должны соо гветствовать ГОСТ 3044 — 84, ГОСТ 6651 -84, ГОСТ 10627-71.
Значение хкоч для приборов с неравномерными шкалами и квадра]ичной зависимостью между показаниями прибора и значениями входного сигнала рассчитывается по формуле
*ном = Х*™2 + *ном0*	(3-8)
где — то же, что в (3.6); т = (Ах — — АИ)/(АК — Лн) — показания прибора в отно-сигельных единицах; Ах. .4К, 4Н, хнам0 “ то же, что в (3.6).
Соответствующие формулам (3.6) и (3.8) расчетные значения /ном приведены в табл. 3.3 и 3 4.
Допущимая погрешность yn = Ап-100/x/v по показаниям не должна превышать 0,5%, поэтому поверочная annapaiypa для токового сигнала должна иметь соотве ютвую-щий класс точности. Наиболее целесообразно использование для измерения гока образцовых катушек с сопротивлением В = 100 Ом класса точности 0,01 (1ипа Р331) или магазина сопротивлений класса точности 0,02 и Цифровых вольтметров класса точности 0,1, например типа Щ1413, или цифровых комбинированных приборов, например типа 1Ц68ООЗ (см. разд. 1)
Определение основной погрешности приборов по зашей проводят на всех линиях отсчета диаграммной ленты, включая начальную и конечную линии, в следующей последовательности:
устанавливают устройство записи ниже 1 [роверяемой линии и, медч енно изменяя входной сигнал, совмещают пишущее устройство с этой линией и определяют значение х = х3;
устанавливают устройство записи выше проверяемой линии и. медленно изменяя входной сигнал, совмещают устройство записи с л ой линией и определяют значение
определяют абсолютную погрешность приборов по записи Л51, как наибольшее из двух значений А3 и А4, рассчитанных но формулам
Ад — Хномц + (Хном Хномо)Гд/Гн; (3.9) А4 — хном() + (хном — хномо)Гн/Гном — х4, (3.10) >де к1ГОМ - то же, что в (3.3) и (3.4), хном0 -то же, что в (3.6); L4, ГнОМ — действительная и номинальная ширина поля записи диаграммной ленты, мм
Основную приведенную погрешность приборов по записи в процентах нормирующего значения рассчитывают по формуле
Yjh = Азп • 100/х\,	(3.11)
где А)П — наибольшее значение, полученное по (3.9) и (3.10), xN — то же, что в (3.5).
Так как дополнительная по[решность по записи, вызванная отклонением действительной ширины поля записи от номинальной, не превышает 0,2% основной погрешности приборов по записи, то в (3 9) и (3.10) допускается принимав Гд — Гном-
Определение погрешности прибора по сигнализации. Основную погрешность по сигнализации определяют не менее чем на трех числовых отметках, соответствующих
Таблица 3 3. Значегмя /ном для приборов е линейной зависимостью показами от входного сиг нала
Шкала тока. мА	Значение 7Н0М на отмепсе шкаэы, °0										
	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
0-5	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5
0-20	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
4-20	4	5,6	7,2	8,8	10,4	12	13,6	15,2	16,8	18,4	20
Таблица 3.4 Значегмя /ном для приборов с квадратичной зависимостью показаний о г входного сигнала
Шкала тока, мА	Значение	на огмегке шкалы, %							
	30	40	50	ьо	70	80	90	100
0-5	0,45	0,8	1,25	1,8	2,45	3,2	4,05	5
0-20	1,8	3,2	5	7,2	9,8	12,8	16,2	20
4-20	5,44	6,56	8	9,76	11,84	14,24	16,96	20
50
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
примерно 10, 50 и 90% шкалы, следующим образом:
подключают прибор по схеме на рис. 3.5,6;
нажимают кнопку сигнального устройства. потенпиометром К5 «Уставка сигнала» (см. рис. 3.4) устанавливают указатель прибора на поверяемую отметку шкалы и отпускают кнопку;
устанавливают с помощью установки УС (см. рис. 3.6) указатель прибора выше проверяемой отметки так, чтобы светилась лампочка Н1 или Н3 (в зависимости от канала), и, медленно изменяя входной сигнал, добиваются срабатывания сигнального устройства (лампочка или Я3 должна погаснуть) и определяют значение х = хэ;
устанавливают указатель прибора ниже проверяемой отметки так, чтобы светилась лампочка Н2 или И4 (в зависимости от канала);
медленно изменяют входной сигнал, добиваются срабатывания сигнального устройства (лампочка Н2 или Н4 должна погаснуть) и определяют значение х = х6.
Абсолютную погрешность приборов но сигнализации Д. определяют как наибольшее и., двух значений Л5 и Аб, рассчитанных по формулам
Д? = *НОм - *j;	(3.12)
Ле ~ хном ~ Хь,	(3.13)
где хном - то же, что в (3.3) и (3.4).
Основную приведенную погрешность приборов по сигнализации в процентах нормирующего значения рассчитывают по формуле
ус = Дс - 100/xjv,	(3.14)
где Де - наибольшее из двух значений, рассчитанных по (3.12) и (3.13); xN - то же, что в (3.5).
Определение вариации показаний. Вариацию показаний определяют на всех отметках шкалы следующим образом:
устанавливают указатель прибора в исходное положение;
медленно увеличивают входной сигнал да значения х = х7, при котором указатель начнет перемещаться от исходного положения;
уменьшают входной сигнал до значения х = х8, при котором указатель начнет перемещаться в сторону исходного положения.
Вариацию показаний рассчитывают по формуле
b = х7 — хв.	(3.15)
Вариацию показаний, выраженную в процентах нормирующего значения, вычисляют по формуле
= ЫОО/х#,	(3.16)
где — то же, что в (3.5).
3.2.2. ВТОРИЧНЫЕ ПРИБОРЫ ТИПОВ А550, А65О И А660
Приборы предназначены для измерения и регистрации значений постоянного напряжения или тока, а также неэлектрических величин, преобразованных измерительными преобразователями в унифицированные сигналы постоянного напряжения или тока.
Приборы выпускаются 1-, 2- и 12-ка-нальными с одной, двумя или гремя шкалами.
Одноканальные и двухканальные приборы по методу измерения являются авто-компеисаторами следящего уравновешивания.
На рис. 3.7 представлена структурная схема следящей системы одноканального прибора. В двухканальном приборе имеются две следящие системы, идентичные системе, показанной на рис. 3.7.
Измеряемый сигнал Ех через фильтр 1, ослабляющий помеху с частотой 50 Гц, поступает на вход усилителя постоянного тока 2, где сравнивается с компенсирующим напряжением Ском измерительного моста 3, к которому подключен стабилизированный источник напряжения 4.
Сигнал ошибки ALT = Ех — t/K0M после усиления поступает на вход корректирующего звена 5, на выходе которого появляется напряжение, пропорциональное ошиб-
Рис. 3.7. Структурная схема следящей системы приборов А550, А650 и А660:
1 — фильтр; 2 — усилитель постоянною тока; 3 — измерительный мост; 4 — источник стабилизированною напряжения; 5 — корректирующее звено; 6 — формирователь импульсного сигнала; 7 — коммутатор; 8 - бесколлекторный двигатель постоянною тока: 9 — редуктор; 10 — преобразователь вращательного движения; 11 — каретка с пишущим
узлом
8 3.2.
Вторичные приборы с токовыми входными сигналами
51
Рис. 3.8. Структурная схема управления перемещением диаграммной ленты:
1 - задающий генератор; 2 - управляемый делитесь частоты; 3 — коммутатор; 4 ~ шаговый двигатель; 5 - лентопротяжный механизм
ке АС и ее производной. Выходное напряжение корректирующего звена 5 преобразуется формирователем 6 в длительность импульсов, которые поступают на коммутатор 7 исполнительного механизма — электродвигателя 8.
Электродвигатель 8 через редуктор 9 и преобразователь вращательного движения в поступательное 10 перемещает каретку 11 с пишущим узлом и подвижный контакт регулируемого резистора измерительного моста 3 до тех пор, пока измеряемое напряжение Ех не будет скомпенсировано напряжением С\ом. Электронные устройства 1, 2, 4, 5 и 7 конструктивно объединены в одном блоке — блоке следящего уравновешивания БСУ. Управление перемещением диаграммной ленты осуществляется по структурной схеме, представленной на рис. 3.8.

Рис. 3.9 Структурная схема многоканального прибора:
1 — коммутатор входных сигналов; 2 - усилитель постоянного тока; 3 — регулируемый резистор; 4 — источник стабилизированного напряжения; 5 — корректирующее звено; 6 — формирователь импульсного сигнала; 7 - коммутатор: 8 - бесколлекторный двигатель; 9 - редуктор; 10 - преобразователь вращательного движения в поступательное; 11 - печатающая каретка, 12 — шаговый двигатель печати; 13 - преобразователь «угол - код»; 14 -блок управления, 15 — коммутатор шагового двигателя печати; 16 — формирователь импульсного сигнала; 17 — управляемый делитель частоты, 18 — коммутатор шагового двигателя лентопротяжного механизма; 19 ~ шаговый двигатель лентопротяжного механизма; 20 - лентопротяжный механизм
Задающий генератор 1 формирует импульсы, поступающие на вход управляемого делителя частоты 2. С выхода делителя частоты 2 импульсы поступают на коммутатор 3 шагового двигателя 4, который приводит в действие лентопротяжный механизм 5.
В приборе предусмотрено управление лентопротяжным механизмом от внешнею генератора импульсов.
Управление лентопротяжным механизмом от внешнего генератора производится при нажатой кнопке «Внешнее» переключателя «Управление ЛПМ», расположенных на панели управления прибором. В этом случае импульсы внешнего генератора поступают непосредственно на вход коммутатора шагового электродвигателя.
По методу измерения многоканальные приборы являются автокомпенсаторами следящего уравновешивания циклического действия. Структурная схема многоканального прибора представлена на рис. 3.9.
Входные сшналы Ех1, Ех2>...,Ех12 через коммутатор 1 последовательно во времени поступают на вход следящей системы, отличающейся от следящей системы, показанной на рис. 3.7, только тем, что вместо каретки с пишущим узлом используется печатающая каретка.
Циклическая регистрация входных параметров осуществляется с помощью шагового двигателя 12, который механически связан с печатающей кареткой 11 и преобразователем 13 угла поворота в 4-разрядный двоичный код, поступающий на устройство управления 14.
С шаговым двигателем 12 связан также преобразователь угла поворота в последовательность импульсов, которые выдают сигналы готовности каретки к печати н окончания процесса печати. Управление продолжительностью циклов печати и перемещением диаграммной ленты осуществляется с помощью тактовых импульсов f с частотой 50 Гц, поступающих от силовой сети через формирователь 16 и управляемый электроделитель частоты 17 на вход блока управления 14 и вход коммутатора 18 шагового двигателя 19, приводящего в действие лентопротяжный механизм 20. Работа прибора осуществляется следующим образом.
После включения прибора в сеть шаговый электродвигатель 12 приводит во вращение диски преобразователей угла поворота в двоичный и чисдо-импульсный коды. Как только очередная литера печатающего колеса каретки 11 окажется над диаграммной лентой, с датчика положения преобразователя
52
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
угла поворота в число-импульсный код на вход блока управления 14 nocrynaei импульс, являющийся командой, останавливающей вращение шагового двигателя 12.
3 э гот момен I на выходе преобразователя 13 «угол — код» возникает кодовая комбинация, соответствующая номеру пуансона каретки и номеру подключаемо! о датчика.
Код с выхода преобразователя 13 поступает на управляющие коды коммутатора 1, в результате чего к входу следящей системы подключается очередной датчик и начинается процесс уравновешивания следящей системы
По истечении выдержки времени, дли-тель зость которой регулируется дискретно с помощью переключателей «Цикл печати», расположенных на панели управления прибором, с платы управления поступает команда печати, шаговый двигатель начинав! вращаться в противоположном направлении, благодаря чему осуществляется прижатие пуансона печатающего колеса к диаграммной лент; и производится отпечатывание точки с индексом датчика.
Качество печати регулируется положением датчика конца печати, входящего в преобразователь «угол - число-импульсный код», на выходе которого в конце печати возникает импульс, реверсирующий направление вращения шагового двигателя, благодаря чему происходит подъем печатающего колеса и начинается его переход к следующей точке.
После поворота печатающего колеса на ЗСГ весь процесс повторяется. Таким образом происходит циклическая регистрация значения входных сигналов датчиков.
Если необходимо исключить регистрацию параметров одного или нескольких датчиков по выбору оператора, следует отключить соответствующие кнопки переключателя «Включение реi истрации».
Проверка и настройка приборов
Определение соответствия основной но-1решности по показаниям допускаемым значениям проводят по схемам на рис. 3.10 — 3.12 в зависимости ог исполнения прибора
Рис 3 Ю. Схема включения для поверки приборов А550-001:
Ri и R2 — катушки типа Б-17633.45 или Б-17 633 45-01; R3 - образцовая катушка сопротивления, R< - магазин сопротивлений на 100 Ом, R, - резистор 100 Ом. R6 - резистор 100 Ом, РА -амперметр переменного тока: G — аккумулятор 6 В, SA — выключатель ТВ2-1: РУ1 — цифровой вольтметр, Г - гальванометр, ИП - потенциометр постоянною юка, ИРН - источник регулируемого напряжения, 0-10 В, TV - автотрансформатор; PV2 - вольтметр переменною юка, Гн — генератор нрямоу! ольных импульсов; PF — частотомер
§ 3.2.	Вторичные приборы с токовыми входными сигналами
54
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
Перед поверкой приборы прогревают в течение 30 мин при номинальном напряжении питания.
Поверку проводят на всех числовых отметках шкалы при плавном увеличении и умет ьшении входного сигнала, в многоканальных приборах устанавливают цикл регистрации 72 с.
Сопротивления катушек Rj приборов, предназначенных для измерения тока 0 -5 и 0 - 20 мА, должны соответствовать (500 + 0,25) и (125,00±0,06) Ом.
Рассчитывают для каждой поверяемой отметки х два значения входного сигнала Xj и х2 по формулам
*1 = -vhom — Ащ, — дпр/2:	(3.17)
Xj = хном + Апр — дПр/2,	(3.18)
где <иом — номинальное значение (расчетное) входного сигнала, соответствующее пове-ряеьой отметке шкалы, В или мА; Аир -абсолютное значение предела допускаемой систематической погрешности прибора, В или мА; qQp — изменение входного сигнала, соответствующее шагу намотки регулируемого резистора измерительного моста прибора, В или мА:
</пр = 0,0007D.	(3.19)
где D — верхний предел входного сигнала, В нли мА.
Устанавливают значение входного сш нала х = хь причем в интервале от x = xt — опр (Ьпр - предел допускаемого значения вариации показаний поверяемого прибора) до х = входной сигнал медленно увеличивают. Указатель должен остановиться на поверяемой отметке или справа от нее.
Устанавливают значение входного сигнала х = х2, причем входной сигнал в интервале от > = х2 4- Ьпр до х = х2 медленно уменьшает. Указатель должен остановиться на поверяемой отметке или слева от нее.
Номинальное значение хНС1М для неравномерных шкал преобразователей термо-элек грических и термопреобразователей сопротивления определяется по формуле хном ~ (хтабл — табл)^/(хк табл — хн табл)’ (3.20)
где 9 — то же, что в (3.19); хтабл — значение параметра на поверяемой отметке шкалы по I радуировочным таблицам из ГОСТ 3044 — 77 или ГОСТ 6651-78, мВ, Ом; хк табл _ значение параметра по i радуировочным таблицам на начальной отметке шкалы, мВ, Ом; хктабл — значение параметра по градуировочным таблицам на конечной отметке шкалы, мВ, Ом.
Номинальное значение хном для линейных шкал определяется по формуле
хном — ^/п>
(3.21)
где D — то же, что в (3.19); п - число равномерных делений шкалы, к — число равномерных делений шкалы от начальной до поверяемой отметки.
Номинальное значение хком для квадратичных шкал расходомеров переменного перепада давления определяется по формуле
= У В,	(3.22)
где D — то же, что в (3.19); у = = (х — хн)/(хк — хн) — показание прибора в oi-носительных единицах; х — числовое значение поверяемой отметки шкалы; хн - числовое значение начальной отметки шкалы; хк -числовое значение конечной отметки шкалы
При необходимости определение значений систематической погрешности по показаниям проводят в соответствие с методикой, изложенной в ГОСТ.
Соответствие вариации показаний допускаемым значениям определяют на трех отметках шкалы (примерно 10, 50 и 90%) следующим образом:
в зависимости от исполнения приборы включают по схемам на рис. 3.10—3.12;
изменяя входной сигнал, устанавливают указатель прибора на поверяемую отметку шкалы (исходное положение);
медленно увеличивают входной сигнал до значения х = xs (или уменьшают до х = х6), при котором указатель начнет перемещаться от исходного положения;
медленно уменьшают входной сигнал до значения х = х5 - 6пр (или увеличивают до х — х6 + Ьпр), где Ьпр — предел допускаемо! о значения вариации показаний поверяемого прибора, В или мА.
Указатель при этом должен установиться в исходном положении или слева (при х = х6 справа) от него.
Определение значений вариации показаний проводят по ГОСТ.
Соответствие основной погрешности по регистрации допускаемым значениям определяют на трех линиях диаграммной ленты с отметками 0, 50 и 100% верхнего предела входного сигнала следующим образом: рассчитывают значения хэ и х4 входного сигнала, соответствующие поверяемой линии, по формулам
ХЭ ~ хномДд/7цом + Apei i (3.23) х4 = хном7ц/7цом — Дрег’ (3 24)
где 1д, LhOM — действительная и номиналь
§ 3.2.
Вторичные приборы с токовыми входными сигналами
55
ная ширина поля регистрации диаграммной ленты (Лиом ~ 250 мм); — абсолютное значение предела допускаемой систематической погрешности по регистрации в единицах входного сигнала, В или мА; х!1ОМ — то же, что в (3.17) и (3.18).
Устанавливают скорость перемещения диаграммной ленты 1800 мм/ч, период регистрации для многоканальных приборов 3 с.
При поверке со стороны меньших значений устанавливают х = хэ, причем в интервале ОТ X = Х3 ~ Ьпр до - х = хэ входной сигнал медленно увеличивают. Включают привод диаграммной ленты н производят регистрацию показаний в течение 2 мин для многоканальных приборов и в течение 10-30 с для одно- и двухканальных приборов. Значение регистрируемого параметра на диаграммной ленте должно лежать на поверяемой лнннн или справа от нее.
При поверке со стороны больших значений устанавливают х = х4, причем в интервале от х = х4 + Ьпр до х = х4 входной сигнал медленно уменьшают. Значение регистрируемого параметра на диаграммной ленте должно лежать на проверяемой линии или слева от нее.
Проверку номинальных средних скоростей перемещения диаграммной ленты и отклонения средних скоростей перемещения от номинальных значений проводят с помощью органов управления прибора по схемам на рнс. 3.10 — 3.12 следующим образом:
нажимают кнопку «Сеть» и выдерживают прибор во включенном состоянии 30 мин;
нажимают кнопку «Внутреннее» переключателя «Управление ЛПМ»;
подают на проверяемый прибор такой входной сигнал, чтобы регистрация производилась в средней части диаграммной ленты;
устанавливают одну из проверяемых скоростей, нажав соответствующую кнопку переключателя «Скорость диаграммы»;
устанавливают период регистрации многоканальных приборов 72 с при проверке скоростей 20, 60 и 180 мм/ч и 24 с при проверке остальных скоростей;
нажимают одну из кнопок «Включение регистрации»;
наносят горизонтальные отметки на боковой стороне переднего щитка прибора и несколько выше — на диаграммной ленте;
включают секундомер в момент совпадения горизонтальной отметки на диаграммной ленте с отметкой на щитке и фиксируют время начала испытаний,
Контроль времени ведут по часам, для повышения точности последние 3 — 5 мин —
Таблица 3.5. Допускаемые погрешности перемещения диаграммной ленты для приборов А550, А650 и А660 при расстоянии по диаграммной ленте между отметками 50 + 2,5 мм
Номинальная скорость перемещения диаграммной ленты, мм/ч	Время перемещения диаграммной лен гы
60	8 ч 20 мин
180	2 ч 46 мин 40 с
720	41 мин 40 с
1800	16 мин 40 с
7200	4 мин 10 с
18 000	1 мин 40 с
36000	50 с
по секундомеру (при проверке скоростей 7200, 18 000 и 36000 мм/ч — только по секундомеру);
нажимают кнопку «Стоп» переключателя «Скорость диаграммы» по истечении времени проверки, указанного в табл. 3.5, н наносят на диаграммной ленте горизонтальную отметку на уровне отметки на щитке;
определяют по диаграммной ленте расстояние между отметками, нанесенными в начале проверки измерительной линейкой.
Расстояние между отметками должно соответствовать расстоянию, указанному в табл. 3,5.
Аналогично проводят указанные выше операции, нажимая последовательно кнопки «Стоп» и «Внешнее» переключателя «Управление ЛПМ» при проверке одно- и двухканальных приборов, подключив предварительно к контактам «Продвижение» и «Общий» выходного разъема генератор прямоугольных импульсов и частотомер.
Проверку скоростей 18000 и 36000 мм/ч допускается проводить на отрезке 1000 и 2000 мм соответственно, увеличив время испытаний до 3 мин 20 с. Расстояние между двумя отметками, нанесенными в начале и в конце проверки, должно составлять (1000 ±5) и (2000+10) мм соответственно.
Проверку основной погрешности по регистрации проводят следующим образом: устанавливают шариковый наконечник проверяемого прибора на линию отсчета движущейся диаграммной ленты с числовой отметкой 10;
резко увеличивают входной сигнал до такого значения, при котором шариковый наконечник установится на линию отсчета с числовой отметкой 90, после чего устанавливают первоначальное значение входного сигнала. Эти переключения повторяют 5 раз;
56
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
проверяют непрерывность линии регистра дии;
проверяют ширину линии регистрации любым методом, обеспечивающим точность из иерения с погрешностью не более 10 % номинальной ширины.
Качество регистрации в многоканальных приборах проверяют визуально одновременно с проверкой основной погрешности по ре истрацни.
При проверке выполняют регулировку устокоения пишущего устройства путем изменения коэффициента передачи корректирующего звена с помощью резистора Т?27 (обозначение резистора дано по принципиальной электрической схеме приборов завода-изготовителя).
Регулировку успокоения осуществляют в следующей последовательности: устанавливают скорость перемещения диаграммной ленты 18000 мм/ч, на вход прибора подают скачком сигнал, составляющий 95 % диапазона измерений входного сигнала, и по регистрации на диаграммной ленте определяют характер успокоения (выброс и число полуколебаний) пишущего устройства.
Выброс пишущего устройства должен находиться в пределах от 0,25 до 1,5%, а число полуколебаннй указателя возле положения равновесия — не более трех.
Выброс и число нолуколебаний пишущею устройства регулируют с помощью резистора Т?27*.
После регулировки проводят проверку вариации показаний в начале, в середине и в конце шкалы, и если вариация превышает 0,2%, следует с помощью переменного резистора Л42 * увеличить коэффипиен i усиления до значения, при котором вариация показаний не превышает 0,2%; после этого снова проверяют и при необходимости регулируют выброс и число полуколебаний пишущего устройства.
* Обозначение резисторов дано по инструкции на прибор завода-изготовителя.
3.3. ВТОРИЧНЫЕ ПРИБОРЫ С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОТРАНСФОРМАТОРНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ
Рассмотрим устройство и особенности наладки приборов с дифференциально-трансформаторной измерительной системой на гримере приборов типа КСДЗ Автоматические показывающие и самопишущие при-
боры типа КСДЗ предназначены для работы в комплекте с первичными взаимозаменяемыми приборами, преобразующими измеряемую неэлектрическую величину в комплексную взаимонндуктивность (см. рис 2.3). Взаимозаменяемые приборы типа КСДЗ со стандартным входным сигналом 0—10 или 10 — 0—10 мГн служат для автомагического контроля и регулирования таких неэлек!ри-ческих величин, как давление, расход, уровень, напор и т. д Для работы с невзаимозаменяемыми первичными датчиками в приборе предусмотрен блок делителя напряжения.
Принципиальная электрическая схема прибора при работе с входным сигналом 10—0—10 мГн представлена на рис. 3.13. Принципиальная электрическая схема прибора при работе с входным сигналом 0 — 10 мГн отличается от схемы на рис. 3.13 только отсутствием блока отрицательной обратной связи, состоящего из обмоток IV и V, намотанных на катушке дифференциально-трансформаторного блока, и резисторов 1?8 и R9.
Плунжер дифференциально-трансформаторного датчика первичного прибора перемещается чувствительным элементом, и его положение зависит от значения измеряемого параметра. В прибор типа КСДЗ встроен аналогичный дифференциальный трансформатор. Плунжер в его катушке перемещается с помошью профилирование о лекала, поворот которою осуществляется реверсивным двигателем типа Д-32П1 Обмотки катушек датчика (первичного прибора) и прибора КСДЗ включены по дифференциально-трансформаторной схеме (см. рис. 3.10). На рис 3.13 показана принципиальная электрическая схема прибора КСДЗ без схемы датчика. Первичная обмотка дифференциального трансформатора датчика присоединяется к выводам 3 и 4, а вторичная обмотка — к выводам 1 и 2 разъема ИЦ. Схемы соединений дифференциальных трансформаторов первичного и в го-ричного приборов КСДЗ аналогичны.
Вторичная обмотка II состоит из двух секций, включенных встречно. На выход схемы включен полупроводниковый усилитель типа УПДЗ-01. При питании первичных обмоток I дифференциальных трансформаторов переменным напряжением во вторичных обмотках II также индупируется переменное напряжение, амплитуда и фаза которого зависят от положения плунжеров И в катушках.
При рассогласованных положениях плунжеров напряжения, индуцируемые во вторич-
§ 33.
Вторичные приборы с дифференциально-трансформаторной системой
57

22Z7B 5
УЛДЗ -01
1 23 4\
J 4
2 1
\QSM I ofa Hofa Hofa
ггаь 7
4/7
a
Аг
Рис. 3.13. Принципиальная электрическая схема прибора типа КСДЗ с входным chi налом — 10 -? О 4-4-+Ю мГн:
ЬД - блок делителя: ДП - дифференциально-трансформаторный преобразователь
^7
*2
20 Jo-*° 50 ,ео 170
ft 1
9



пых обмотках, будут разными. Напряжение разбаланса подается на вход усилителя, усиливается и приводит в движение двигатель Д1 типа Д-32П1, который перемещает плунжер П в катушке до тех пор, пока разность напряжений не станет равной нулю. Таким образом, каждому положению плунжера дифференциального трансформатора первичного прибора соответствует определенное положение указателя на шкале вторичного прибора.
Для работы прибора в качестве расходомера в нею встраивается унифицированный частотный преобразователь типа ПС или ПГ с выходным сигналом 4-8 кГц.
Для дифференциального трансформатора прибора КСДЗ предусмотрена третья, дополнительная обмотка III Эта обмотка располагается в средней части катушки, щун тируется переменным резистором Rr сопротивлением 100 Ом и включается последовательно с вторичными обмотками прибора и датчика. Перемешан вручную подвижный контакт регулируемого резистора Rb можно менять дополнительное напряжение, подаваемое на вход прибора.
Делитель R3 — R4, шунтирующий вторичную обмотку дифференциального трансформатора, служит для регулировки диапазона шкалы прибора. Для компенсации изменения сопротивления вторичной обмотки дифференциального трансформатора прибора
при изменении температуры окружающей среды служит медный резистор R2.
Напряжение разбаланса, снимаемое со вторичных обмоток дифференциальных трансформаторов датчика и прибора, сдвинуто по отношению к напряжению сети на угол ср. Фазосдвигающая пень служит для поворота фазы напряжения разбаланса на тот же угол, чтобы напряжение на входе усилителя соответствовало по фазе напряжению сети.
Прибор имеет блок-делитель напряжения БД, который обеспечивает работу прибора с невзаимозаменяемыми датчиками в том случае, если напряжение датчика первичного прибора несколько ниже напряжения компенсирующего датчика прибора КДСЗ. Ой состоит из последовательно соединенных переменного R6 и постоянного R7 резисторов. При помощи перемычки, расположенной на лицевой стороне блока, можно включать или выключать делитель1 положение В — взаимозаменяемый датчик (замкнуты контакты 3 и 4, разомкнуты 1 и 2), положение Н — невзаимозаменяемый датчик (замкнуты контакты 1 и 2, разомкнуты 3 и 4).
Перед поверкой прибор должен быть включен для прогрева не менее 2 ч и нагружен на магазин взаимной индуктивности (значение нагрузки должно равняться 2/3 диапазона измерения). Поверка производится
58
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
с помощью контрольного магазина комплексных взаимоиндуктивностей типа Р5О17 класса точности 1 или 2 по схеме, изображенной на рис. 3.14. На магазине устанавливают нулевое значение взаимной индуктивности. В приборе КСДЗ нажимают кнопку SB («Контроль»), при этом перо прибора и указатель не должны смещат ься. Если происходит смешение, то необходимо подвижный контакт потенциометра (рис. 3.13) устаной&ь в такое положение, при котором смещение отсутствует. После указанных операций указатель прибора должен установиться на начальную числовую отметку шкалы у приборов с пределом измерения 0 — 10 мГн и на отметку, соответствующую 50% длины шкалы для приборов с пределом 10 — 0—10 мГн. Если указатель не устанавливается на указанные отметки, то необходимо проверить правильность механической установки указа! еля и лекала. Для это! о при выключенном приборе подвижную систему необходимо поставить на крайний левый упор (со стороны начальной отметки шкалы), выставить и закрепить указатель прибора точно на отметку мехаинческог о нуля (цветной индекс). При включенном приборе поворотом нежестко закрепленного лекала на втулке в одну и другую Сторону установить указатель прибора на начальную числовую отметку шкалы лля приборов с пределом измерения 0-10 мГн и отметку, соответствующую 50% длины шкалы, для приборов с пределом измерения 10 — 0 — 10 мГн.
5 43 2 1
। 0 ? ? ? ?

1254567 д 9 1011121314
ООО б"о-О ОО O-|h
1 25456789
Р5017
Рис. 3.14. Схема поверки прибора КСДЗ с помощью магазина комплексных взаимоин-дуктивиостей Р5017
Затем определяется основная погрешность показаний при комбинациях параметров магазина, указанных ниже.
Параметры магазина Р5017 при проверке приборов типа КСДЗ.
Угол потерь фе
Устанавливаемое значение аргумента комплексного сопротивления первичной цепи ср
5°30'................................ q>i
5'30г................................. ф?
8°30'................................. ф!
8°30'................................ <%'
Основная погрешность прибора с линейным лекалом определяется по формулам;
с пределом 0—10 мГн
7 = 10(1Ир - М);	(3.25)
с пределом 10—0—10 мГн
7 = 5 (Л/р - Л/).	(3.26)
Основная погрешность прибора с квадратным лекалом определяется по формуле
7 = 5(Мр-Л/)/у,	(3.27)
где Л/ — отсчет по магазину, соответствующий поверяемой отметке шкалы, мГн; Л/р — расчетное значение эквивалентной взаимной индуктивности для той же отметки; у = = (х - хн)/(хк — х!Т) — относительное значение отсчета по шкале, где х, хн, хж — соответственно поверяемая, начальная и конечная отметкн шкалы.
За начальную отметку шкалы принимается числовая отметка, соответствующая начальному значению шкалы.
Связь между эквивалентной взаимной индуктивностью и отсчетом по шкале вторичного прибора определяется по следующим формулам:
для приборов, измеряющих давление, уровень, перепад и т. д.,
Мр = 10у;	(3.28)
для приборов, измеряющих расход,
Л/р=10у%	(3.29)
для приборов с пределом измерения 10-0-10 мГн
Мр= 10(2у - 1).	(3.30)
При любых комбинациях параметров магазина, приведенных выше, н значении взаимоиндуктивности 10 мГн для приборов с пределом 0—10 мГн указатель прибора дол
§ 3.4.
Технические средства технологического контроля с использованием ЭВМ
59
жен устанавливаться на конечную отметку шкалы с отклонением, не превышающим основную допускаемую погрешность; при значении взанмоиндуктивности 10 мГн для приборов с пределом 10 — 0—10 мГн—на начальную отметку шкалы с отклонением, не превышающим половины основной допускаемой погрешности.
Основная погрешность показаний прибора типа КСДЗ на всех отметках шкалы при температуре окружающего воздуха (20±2)°С не должна превышать ±1% разности пределов измерения.
Основная погрешность записи на всех отметках диаграммы при температуре окружающего воздуха (20+2)°С и относительной влажности от 30 до 80% не должна превышать ± 1,6 % разности пределов измерения.
Вариация показаний прибора не должна превышать абсолютного значения основной погрешности,
Основная погрешность и вариация расходомеров в диапазоне от 0 до 30% не нормируются н не поверяются. Порог чувствительности прибора не должен превышать 1/4 абсолютного значения основной погрешности.
Если отклонение превышает основную допускаемую погрешность, проводится корректировка диапазона измерения путем перемещения подвижного контакта потенциометра К3 (см. рис. 3.13) в нужную сторону. Затем проводится поверка основной пырешностн на всех числовых отметках шкалы.
Поверка основной погрешности выходного частотного сигнала встроенного частотного преобразователя может быть определена с помощью частотомера или источника стабилизированной частоты и электронного осциллографа.
С помощью частотомера основная погрешность определяется как
Y = [(/- А)/(А - А) - (* - хц)/(*к - *н)]  юо,
(3.31) где / — действительное значение частоты, соответствующее поверяемой отметке шкалы; /н = 4 кГц — нижнее предельное значение частоты;А = 8 кГц — верхнее предельное значение частоты; х — поверяемая отметка шкалы; хн — нижняя предельная отметка шкалы; хх — верхняя предельная отметка шкалы.
Для измерения f можно использовать любой частотомер, работающий в диапазоне частот выходного сигнала с погрешностью не более 0,1 %
При нспользованни источника стабилизи
рованной частоты с точностью не ниже 0,1 % и электронного осциллографа, имеющего вход горизонтального отклонения луча или вход синхронизации развертки, основная погрешность определяется методом контроля кратности частот. При этом выходная частота преобразователя устанавливается равной или кратной опорной частоте источника стабилизированной частоты, после чего записываются показания прибора
Основная погрешность определяется по формуле
у = (X — Храсч) • Ю0/(хк — хн), (3.32) где
лрасч = хн + (*к хн)(/ — А)/(А — /н)- (3.33)
Здесь А = 4 кГц - нижнее предельное значение частоты; А — 8 кГц — верхнее предельное значение частоты; хн, — соответственно нижняя и верхняя предельные отметки шкалы; f — значение выходной частоты.
3.4. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭВМ
Отечественная промышленность выпускает большой набор мини- и микроЭВМ, используемых в системах технологического контроля и АСУ ТП.
Наиболее широкое распространение получили УВК, построенные на базе ЭВМ М-7000, СМ-1, СМ-2, СМ-2М, имеющие сопряжение «2К», и близкие к ним СМ 1634, СМ 1210, КЗЗЗ и др., применяемые в системах связи с объектом ССО-1, ССО-2, в терминалах вычислительных связи с объектом ТВСО-1, на рабочих местах оператора (РМО-01) и оператора-технолога (РМОТ-01,02). Указанные УВК комплектуются широким набором устройств ввода-вывода (УВВ), внешней памяти, подготовки н передачи данных и связи с объектом (УСО).
Меньшее распространение в АСУ ТП получили машины СМ-3, СМ-4, СМ 1300, СМ1660, СМ1420 (сопряжение «ОШ»), а также СМ 1810, «Электроника 60», комплекс «Микро-ДАТ». В частности, СМ-3 и СМ-4 длительное время не комплектовались У СО и использовались не для АСУ ТП, а для научных исследований. Однако большой набор пакетов программного обеспечения и рациональная архитектура сделали перспективным применение этой ветви СМ ЭВМ в АСУ ТП.
Для организации распределенных систем, обеспечивающих, как известно, большую живучесть, выпускается набор микропроцессоров и специализированных микропроцессор
60
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
ных устройств, в частности регулирующие, диалоговые и логические микроконтроллеры (соответственно «Ремиконт», «Димиконт» и «Ломиконт»). Указанные устройства ориентированы на регулирующее и логическое управление и организацию диалога с оиераюром Особенностью таких специализированных устройств является предоставление пользователю возможности без привлечения специалистов по программированию компоновать схемы управления и диалога (одноконтурные, каскадные, соотношения и т. п.) применительно к потребностям объекта упрлвлення с большим числом контуров (до 100), таблиц представления данных и т. п.
Рассмотрим более подробно устройство ТВСО-1, на примере которого покажем объем работ по наладке технических средств в ACW ТП.
Терминал вычислительный Лйзн с объек-тоъ ТВСО-1 представляет собой комплекс на базе процессора СМ50/60 и предназначен для ввода, вывода и обработки аналоговой и дискретной информации, связи с оператором-технологом в составе ВК, построенных на базе СМ-1, СМ-2, СМ-2М, либо для самостоятельного применения в АСУ ТП. Устройство ТВСО-1 обеспечивает программы’ ю совместимость с указанными ВК для потребительских и системных обрабатываю-
Центральная часть ТВСО-1 содержит процессор СМ5О/6О (блок интерфейсный БИФ-97/1 и блок операционный БО-Ю), три блока микропрограммной управляющей памяти БП-55 и БП-75 общей емкостью 12 Келов, модуль оперативной памяти А 211.20 емкостью 64 Келов.
В состав ТВСО-1 кроме модулей связи с другими вычислительными комплексами входят каналы связи с объектом и устройств регистрации, отображения и храпения информации. К ТВСО-1 возможно подключение групповых устройств связи с объекюм, допускающих удаление от ТВСО-1 до 1 км.
•Устройство ТВСО-1 может использоваться самостоятельно при наличии пульта оператора (видеотерминал алфавитно-цифровой ВГА-2000-10), устройств внешней памяти на кассетной маг низ ной ленте СМ5211 и
магнитных дисках УВПМД типа А-322-3/1 и устройства печати А-521 (ДЗМ) либо в составе ВК. В последнем случае указанные устройства ввода-вывода (УВВ) могут отсутствовать.
Коне [рук I ивно все переменное и постоянное оборудование (кроме УВВ) устанавливается в одной либо двух типовых стойках, в которых предусмотрены также блоки питания БПТ-65.
Структурная схема ТВСО-1 показана на рис. 3.15.
Рис. 3.15. Структурная схема терминала вычислительной связи с объектом ТВСО-1
§ 3.4.
Технические средства технологического контроля с использованием ЭВМ
61
1.	Модуль аналого-цифрового преобразования А611-21 обеспечивает преобразование аналоговых сигналов постоянного тока 0 — 5 мА постоянного напряжения — 5 + 0 + + + 15. — 10 + 0++ 10 В в цифровой 10-разряд-ный двоичный код с погрешностью до 0,1 %.
2.	Модуль коммутации бесконтактный КБ типа А612-20 обеспечивает коммутацию аналоговых сигналов постоянного напряжения — 10 + 0 + + 10 В с погрешностью до 0,02 %. Число входных каналов 60 при однополюсной и до 30 при двухполюсной коммутации.
3.	Модуль коммутаций контактный КК типа А612-17/2 обеспечивает коммутацию аналоговых сигналов постоянного напряжения — 10 + 0 + +10 Вс гальваническим разделением входных и выходных цепей. Погрешность — до 0,05 %, число входных цепей 16.
4.	Модуль коммутации и нормализации аналоговых сигналов А614-8 осуществляет коммутацию и усиление аналоговых сигналов низкого и среднего уровней с числом входных сигналов до 16. Погрешность 0,1 %. Диапазон входных сигналов - от -39-г0++39 мВ до -10 + 0+ +10 В. Коэффициент усиления выбирается программно.
5.	Модуль ввода дискретных импульсных сигналов МВДИ типа А622-12 обеспечивает прием и преобразование дискретных сигналов. Напряжения сигналов: логической 1 — от 2-5,25 до 19,2 — 28,8 В. логического 0-до 4,8 В. Число входных сигналов 64.
6.	Модуль ввода-вывода дискретных импульсных сигналов МВВДИ типа А641-17 осуществляет преобразование входных и выдачу управляющих воздействий по 16 каналам на исполнительные устройства постоянного тока Число входных каналов 32. Пара-ме1ры входных сигналов те же, что и для шпа А622-12 Параметры выходных каналов’ коммутируемый ток — до 0,1 А, напряжение — до 24 В, время переключения 3 мкс.
7.	Модуль ввода инициативных сигналов МВИС типа А622-11 обеспечивает прием и преобразование двухпозиционных импульсных сигналов напряжением до 28,8 В.
8.	Счетчик — преобразователь импульсных сиг налов А623-4 обеспечивает ввод и преобразование частотных и импульсных сигналов, вывод время-импульсных и числоимпульсных сигналов.
Число входных и выходных каналов — но два каждого типа, напряжения входных сигналов — до 28,8 В (для выходного сигнала — до 48 В или 0,2 А). Длительность входных и выходных импульсов — до 63 с.
9.	Преобразователь «код — ток» ПКТ
типа А631-9 осуществляет выдачу токового сиг нала — 5 + 0 + +5 мА с погрешностью 0,1 %.
10	Mo i гуль но рмализации М Н типа А613-11 обеспечивает преобразование аналоговых сигналов постоянного тока в сигналы напряжения и подавление помех. Нормирующее сопротивление — 500 или 1000 Ом для входного сигнала до 5 мА и 200 Ом — для сит нала до 20 мА; основная приведенная погрешность 0,05 или 0,1 %. Число каналов для однополюсной коммутации 16, для двухполюсной 8.
11.	Модуль нормализации А621-1 обеспечивает преобразование входных дискретных сигналов с напряжением до 14,4 или 25,8 В в выходной сигнал 0—1,2 или 4,8 — 7,2 В. Число каналов 16.
12.	Модуль нормализации А613-16 обеспечивав! преобразование сигналов тока 4 — 20 мА и напряжения 1 — 5 В в выходной сигнал 0 — 5 В и контроль исправности линии связи с датчиком. Число каналов 8.
13.	Модуль гальванической развязки МГР типа А613-15 обеспечивает гальваническое разделение и преобразование входных сигналов 1-5 В; 4 — 20, - 20 + 0 + + 20, — 5 + 0 + +5 мА в выходной сигнал 0 — 5 В. Число каналов 2.
Входное сопротивление для токовых сш налов 150 Ом. Погрешность 0,2%.
14.	Преобразователь измерительный групповой ГП типа А614-7 осуществляет преобразование 16 входных сигналов гермопреобразователей сопротивления (ТС) (модификация преобразователя А614-7/2), термоэлектрических преобразователей (ТП) (модификация А614-7/3) в выходной сигнал напряжения 0 — 5 или 0 — 10 В.
Класс точности для сигналов от ТС и ТП — 0,4, кроме узкопредельных входных сигналов от ТП градуировки ХК68 (от — 50 до +200 °C), для которых класс точности 1,0.
Класс точности преобразователя токовых сигналов модификации А614-7/4 — 0,2. Управление преобразова i елем осуществляется 5-разрядным двоичным кодом.
Представленный далеко ие полный перечень модулей УСО свидетельствует о возможностях ввода и вывода сигналов от большинства датчиков ГСП и устройств ввода дискретных сш налов.
Одной из основных особенностей при выполнении пусконаладочных работ является необходимость уточнения проектных решений и выполнение значительного объема работ по организации каналов ввода-вывода. Практически это сводится к распайке
62
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
перемычек на сборках зажимов и специальных соединительных платах.
Это связано с тем, что завод-изгото-вите чь поставляет комплекс с широкими возможностями по привязке к конкретному объекту. Проектная организация в лучшем случае детально разрабатывает схемы крос-сирсвок, реализовывать которые на уровне пайки перемычек внутри УСО обязан пользователь. К сожалению, часто такая детальная проработка не делается по ряду достаточно объективных причин. Одной из них является необходимость организации УСО в соответствии с требованиями к системам со стороны системотехников и разработчиков программного обеспечения, что выполняют, как правило, ие проектные, а конструкторские или пусконаладочные организации отраслевых министерств. Например, групповые преобразователи ГП типа А614-7 могут использоваться в адресном или групповом режиме опроса.
Адресный режим предусматривает последовательный вызов каналов.
При групповом режиме опроса одноименные каналы в каждом преобразователе вызываются одновременно и для временного разделения выходных сигналов преобразователей используется по одному каналу на каждый преобразователь. При этом существен-ю меняется скорость опроса. Режим опроса определяется разработчиком.
Другой причиной является отсутствие у проектной организации достоверной информации о помехах и целесообразных типах канала ввода и коммутации (однополосная — ОК или двухполюсная — ДК).
В табл. 3.6 для примера приведены данные по рекомендуемому выбору устройств аналогового ввода.
Из этой таблицы видно, что тип канала и набор используемых модулей УСО определяется как пределами изменения входного chi нала, так и наличием аппаратурных средств подавления помех общего и нормального видов.
Напомним, что помеха нормального вида возникает в результате воздействия на измерительную линию магнитного или электрического поля. Напряжение помехи измеряется между проводами измерительной линии на приемной стороне. Помеха общего вида во шикает в результате протекания по измерительному проводу тока, вызванного напряжением межлу точками заземления датчика и измерительного устройства.
Для подавления помехи нормального вида применяют модули нормализации А613-11, обеспечивающие преобразование
Рис. 3.16. Схема коммутатора бесконтактного А612-2О
сигналов постоянного тока в сигналы напряжения постоянного тока и подавление помех нормального вида (RC-цепи).
Для подавления помехи общего вида применяют ДК вместо ОК, что сокращает число входных каналов, и коммутаторы контактные вместо бесконтактных, обеспечивающие гальваническое разделение цепей, или модули гальванического разделения.
В частности, если применяются однотипные датчики, имеющие заземление, например, минуса, можно организовать однополюсную коммутацию. В тех случаях, когда заземлены разные выводы или заземления датчика нет, но может оказаться заземленной какая-либо точка схемы, целесообразно организовать двухполюсную коммутацию сигналов.
Схема коммутатора бесконтактного А612-2О показана на рис. 3.16.
Коммутация сигналов — двухступенчатая. В каждой из четырех групп первой ступени коммутируются 15 входов; 16-е входы - контрольные. При однополюсной коммутации используются все 60 входов и общий. При этом на второй ступени коммутации замыкаются ключи 1 — 3, 5, 7: SAt-SAj, SAs, SA7.
§3.4.
Технические средства технологического контроля с использованием ЭВМ
63
Таблица 3.6. Конфигуратор аналогового ввода ТВСО-1
Пределы изменения входного сигнала	Подавление помехи обще! о вида	Подавление помехи нормального вида	Тип канала
От -10 до + 10В	Нет	Нет	ВА1
		Да	ВАШ
Схема канала

1
От -5 до + 5 В
До 5 В	Нет	ВАШ
	Да	ВА1НП
Нет ВА1П1
До 100 в
Да ВА1НП1
Нет	Нет	ВАЗ
	Да	ВА2Н
АЦП At 11-21}2 - KS Aett-20
64
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
Продолжение табл 3 6
Пределы изменения входного сш нала	Подавление помехи общего вида	Подавление помехи нормального вида	Тип кана ла
От -5 до 4-5 В	До 5 В	Нет	ВА2П
		Да	ВА2НП
Схема канала
	До 100 В	Нет	ВА2П1		АЦП А£11-21р	-	ШШЦ	|	< f H		
		Да	ВА2НП1							< 1 	<*
					АЦП мк-гф	—		t/j— кклвп-гф^ w1		КН Ав13-Ир	
									HHASfS-lfjZ	
										
От 1 до 5 В (наличие контроля лилии связи с датчиком)	Нет	Да	ВАЗНК		АЦП A611-2ffZ	—	КБ AS12-2O	Л |—	A6t3-tt		p 	
									hhjh Atod		\eo
	До 220 В	Нет	ВАЗП2К							
					АЦП Aet?-Zt]2	-JrtiAsrz-zeK: 1 ' ' j?H			НГРЛ9М13-П		 	<2 	<W
Her	Нет	ВАЧ
	Да	ВАЧН
^/wrf-zr/j — xswtz-t
1
во
S 3.4.
Технические средства технологического контроля с использованием ЭВМ	65
Предо 1жение таи г. 3.6
Пределы изменения входного сигнала	Подавление помехи общего вида	Подавление помехи нормального вида	Тип канала	Схема	канала
		Her	ВАЧП		
						      —	 Г—	
				АЦП AS11-Мр — Кб A6fZ-20	
Од 0 до	До				
5 В	5 В	Да	ВАЧНП		
					Л—	NUM AW-tiff—^
				ДЦН А611 ™ Z7/3	КЬ A81t-20 30	НЮН А6!3-П/2	<39
До 100 в	Нет	ВАЧП1
	Да	ВАЧНП 1
	Нет	Да	ВА5							
								С		НИМ А013-н!з	
					АЦП АбП-Яр		КВ А612-20				<16
									НН№1 A613-tl[3	
							S0			<00
От 0 до										
5 мА	До 5 В	Да	ВА5НП							
								Г		HKJHf A6l3Tlft		<1
					АЦП АбП-Н/З		Кб AS 12-20			
								wr—	июм ллв-лр]	(30	
До Да ВА5НП1
100 в			 	Л|	ltWMA8f9-1fls		
			АЦП А611-21/3 — КК A612-17# 	
			7?	^HJfZAS13-1f/5 _	
3 Наладка средств измерений
66
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
Продолжение табл, 3.6
Г редели изменения в ^одного сигнала	Подавление помехи общего вида	Подавление помехи нормального вида	Тип канала	Схема канала						
От -5 до +5 мА	Нет	Да	ВА6					л—	НЮМ A613-1& MHJFf AS13-1$3		
							K6AS1Z-20			
							С	?—		
	До 5 В	Да	ВА6НП					1	Jwm		
					АЦП ASH- !f/t	—	КбАВП-М		MWMAMJ-qb	
										
	До 100 в	Да	ВА6НП1					1,	bfjfJUH wrwrfrl		
					АЦП А611-		КК АЮ-Цк		HKJPZ AS13-f$	—
								/3		
От 4 до 20 мА (наличие контроля лини I связи с датчи-ком)	Her	Да	ВА7НК					1.		NH№ AS13-ts\ У	
					ЛЦПАГП-М/г		кБЛвп-гв			
										
	До 220 В	Нет	ВА7П2К					Л—hfPJVAsa-rs j^-\Krp#15ASf}-fi			(.f —5г —<30
					АЦП AS11~21j2		AS А512 -20			
										
От -20 до + 20 мА	До 220 В	Нет	ВА8П2					1		ИГР Aft AS13-1S /fPPJftS ASJ3 ff	
					\яцп ABff-		Кб AS12-2Q			
								57—		
От -39 до +39 мВ От -78 до +78 мВ, От -156 ДО + 156 мВ От —2500 до + 2500 мВ От -10000 до + 10000 мВ	Нет	Нет	ВАГУ					1—<1 -1—-qg		
					АЦП ASH-Kfl		КСМА6Ш-9			
										
Примечание Подключение выносных ГП типов А614-7 и А614-2 осуществляется по схеме каната ВА2Н.
§ 3.4. Технические средства технологического контроля с использованием ЭВМ	67
При двухполюсной коммутации датчики подключаются на соответствующие входы 1-й и 3-й или 2-й и 4-й групп.
На второй ступени коммутации замыкаются .ключи S/41 и или SA2, и ЗЛ6. Входных сигналов 30. Выходной канал один. Основная приведенная погрешность при сопротивлении нагрузки не менее 10 мОм — не более 0,02%. Время переключения - не более 1 мкс. Сопротивление открытого канала — не более 500 Ом. Управление ключами осуществляется по адресу, принятому с интерфейса управления ключами (ИУК); тип коммутации определяется распайкой, выполняемой пользователем.
Выходной сигнал через контакты А СО и АС1 интерфейса ИУК подается на АЦП или на следующую ступень коммутации (при числе сигналов больше 60).
Схема коммутатора контактного А612-17/2 приведена на рис. 3.17.
Для каждого входа в модуле имеется запоминающий конденсатор Cj — С16 емкостью 0,68 мкФ. В исходном состоянии все конденсаторы подключены к соответствующим входам через резисторы /?(— R16 сопротивлением 200 Ом каждый. Предусмотрены два режима работы модуля, выбор которых осуществляется перемычками на плате.
При индивидуальном выборе каналов и поступлении с интерфейса ИУС команды на опрос, например, первого входа срабатывает соответствующее реле, переключаются контакты Кг, конденсатор С! отключается от входа и подключается через ключ З/Ц к входам ключей 3^17, ЗЛ1в, с помощью которых входной сигнал, соответствующий заданному адресу, подается на выходные шины АСО, АС1.
Рис. 3.17. Схема коммутатора контактного А612-17/2
При последовательном опросе всех каналов коммутатора более эффективен второй режим, обеспечивающий одновременное переключение всех реле и быстрый последовательный опрос каналов с помощью ключей 3’Л]-ЗД16. В любом режиме модуль обеспечивает гальваническое разделение входных цепей между собой и входных цепей от остальных цепей модуля. Основная приведенная погрешность модуля 0,05%, время переключения каналов в одиночном режиме — не более 2 мс, в групповом режиме — не более 1 мкс.
Приведенные в качестве иллюстрации схемы коммутаторов позволяют опенить объем работ по организации и проверке каналов УСО. Добавим, что, например, групповой преобразователь ГП типа А614-7/3, рассчитанный на подключение 16 термоэлектрических преобразователей, выпускается заводом с номинальной статической характеристикой преобразования XK(L) и пределами измерения т емпературы от 200 до 600 °C
Для подключения датчиков с другими характеристиками потребитель может изменить диапазон измерения преобразователя путем перепайки перемычек на колодках блоков нормализации, гальванического разделения и коммутации с соответствующей подстройкой и сдачей устройства представителю службы метрологии.
При наладке технических средств УСО и автономной наладке каналов обычно начинают с проверки АЦП, в зависимости от модификации которого (А611-21/2 —с входным сигналом от —10 до +10 В, АбН-21/2-от -5 до +5 В, А611-21/3-от 0 до 5 В) на вход подается аналоговый сигнал напряжения постоянного тока, измеряемый прибором класса 0,05. Считывание выходного сигнала производится в двоичном коде на индикаторах АЦП. Основная приведенная погрешность не должна превышать 0,1%. В АЦП имеются органы подстройки нуля и диапазона измерения. После проверки АЦП и подготовки программ опроса в автономном режиме производится выбор адреса коммутатора, на вход которого подключается калиброванный сигнал. Тестовая система позволяет подключить на вход имитаторы контрольных сигналов А613-13 и А613-14, опросить их заданное число раз и выдать распечатку с результатами проверки каналов, что существенно ускоряет наладку.
Аналогично данным, приведенным в табл. 3.6, по каналам ввода аналоговой информации осуществляется opi анизация каналов ввода дискретной информации, вы
3
68
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
вода анало! овой и дискретной информации.
Комплексная наладка аппаратурных и программных средств ввода информации с объекта предусматривает проверку адресации и метролш ическую аттестацию, которая может проводиться расчетным или эксперимен ильным методом. При экспери
ментальном методе на вход каждого канала подается эталонный сигнал или сигнал, измеряемый образцовым прибором. Результат сч и I ывается на дисплее или другом устройстве отображения информации ввода-вывода.
Раздел 4
НАЛАДКА СРЕДСТВ И СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
4.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Температура является термодинамическим параметром, пропорциональным кипе-। ической энергии хаотического движения частиц, образующих физическое тело, которое находится в том или ином агрегатном сост оянии.
Для измерения температуры применяют различные системы измерения.
Наиболее распространены системы измерения температуры, сосюящие из первичных измерительных преобразователей (термометрических ч} ветвите л ьных элементов, являющихся составной частью термоэлектрических преобразователей и термопрсобразо-вателей сопротивления) и измерительных приборов (автоматических потенциометров и мостов, логометров, милливольтметров и миллиамперметров), соединенных между собой каналами связи.
4.1.1. ПОГРЕШНОСТИ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Точность системы измерения т емпера-туры является ее важной характеристикой В каждом конкретном случае уровень точности определяется критерием целесообразности. Поэтому и метод, и аппаратурный состав системы измерения должны обеспечить требуемую точность измерения температуры В общем случае всегда предпочтительнее использовать меiод и аппаратуру, которые таран । ировали бы некоторый запас точности измерения, чтобы нс заниматься оценкой всякого рода поправок и введением их в результат измерений.
В настоящее время при опенке погрешностей измерительных устройств и сис[ем используют детерминистский подход, который регламентирует погрешность в пределах «от — до», «не больше чем» н т. п.
В большинстве случаев Допустимые значения по[решностей элеменгов системы измерения нормированы с большим запасом и их предельные жачения не говорят о реальной погрешности элементов.
Приборы системы измерения температуры фиксируют действительное значение температуры, которое отличается от истинного на значение погрешности. Погрешноши вызываются многими факторами и в отношении характера и причин их появления делятся на систематические и случайные.
Систематическими называют погрешности. остающиеся постоянными или изменяющиеся по определенному закону при повторных измерениях одной и той Же величины
Случайными называют погрешности, изменяющиеся случайным образом при повторных измерениях одной и той же ее iu-чины.
К систематическим относятся погрешности. инструментальные; появившиеся в результате неправильной установки измерительного устройства; возникающие вследствие внешних влияний; метода измерения (теоретические погрешности); субъективные.
Инструментальными называют погрешности. причина появления которых заключается в свойствах применяемых средств измерений. Эти погрешности определяют точностные характеристики каждот о элемен-та системы измерения и системы в целом. Причины возникновения этой погрешности заложены в неючном регулировании каждого элемента системы, в погрешностях i радуи-ровки элементов и т. п.
Методические погрешности — это погрешности, присущие используемому методу измерения. Для измерительных систем температуры эти погрешности вызваны условиями теплообмена термо преобразователя и объекта.
Инструментальная и методические по-
§ 4.1.
Общие сведения
69
грешности в зависимости о г измерения стационарных или нестационарных температур разделяются на статические и динамические При проведении динамических измерений проявляются оба вида погрешностей — статические и динамические, которые тесно связаны между собой. Поэтому при динамических измерениях правильнее говорить о статико-динамических погрешностях С некоторым приближением динамическую погрешность можно определить как разность погрешностей в динамическом и сщтическом режимах.
На рис. 4.1 показана взаимосвязь между перечисленными видами погрешностей.
Между случайными и систематическими погрешностями отсутствует четкая граница. Всегда имеется сопредельная группа погреш-носз ей, которая с равным успехом может быть отнесена как к тем. так и к другим.
К систематическим погрешностям относят прежде Bcei о методические погрешности, обусловленные тепловыми закономерностями взаимодействия термопреобразователя с объектом измерения (поверхностью, средой).
Источниками возникновения методических погрешностей могут быть’ искажение  емцературною поля объекта в месте установки тсрмопрсобразоватсля, а также искажение процесса теплообмена объекта с другими фишческими телами; перепад температуры между объектом измерения и окружающими физическими телами; нестационар-пость тепловых пропессов и возникающие вследствие этого динамические погрешности из-за термической инерции термопреобразо-
ватслсй; преобразование кинетической энергии набегающего газового потока в тепловую при торможении потока на неподвижном термопреобразователе.
Все остальные погрешности систем измерения температуры целесообразно рассматривал ь как случайные. К ним относятся погрешности, обусловленные нестабильностью отдельных звеньев системы измерения вследствие возникновения возмущающих воздействий, влияющих факторов; погрешнее i и, обусловленные классом точности отдельных элементов системы, и т. д.
Например, к случайным погрешностям следует отнести нестабильность градуировочных характеристик термопреобразователей сопро1ивления и гермоэлек!рических преобразователей, ошибки измерений при аттестации термопреобразователей сопротивления, неоднородность состава термоэлек[ родов.
Часть этих погрешностей оценивают расчетным путем, часть — экспериментально.
Суммарная допускаемая погрешност ь измерений Д (нормируемая исходя из общих требований к точности изучения данного процесса) включает в себя прежде всего следующие допускаемые погрешнош и измерения;
инструментальную (всей системы измерений) Ди;
методическую Дм;
динамическую Дд.
Динамическая погрешность обусловлена динамическими харак [ерис1 иками всей системы измерения.
При стационарном температурном про
70
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд, 4
лессе динамическая погрешность обращается в нуль и суммарная допускаемая noipem-ность распределяется между инструментальной и методической погрешностями.
Все составляющие (Ди, Дм и Дл) суммарной допускаемой погрешности могут иметь систематические и случайные части.
Систематическую coci являющую инструментальной погрешности измерительного прибора или первичного преобразователя можно определить в процессе поверки в ла-бораторн ых условиях. Ее можно устранить введением поправки или с помощью корректора нуля.
Случайную . составляющую инструментальной погрешности, обусловленную вариацией прибора (допускаемой в соответствии с классом точности прибора или первичного преобразователя), снизить нельзя, и се необходимо учитывать в полной мере при оценке суммарной случайной погрешности системы измерения.
Суммарная случайная инструментальная погрешность измерения температуры с помощью термопреобразовагеля сопротивления складывается из двух основных погрешностей : погрешности градуировочной характеристики термопреобразователя стг и погрешности измерения сопротивления термопреобразователя, т. е. погрешности измерительного прибора <тпр. Ее значение в статическом режиме определяется ио формуле
= <*„ = j/oj + <т3пр. (4.1)
Допускаемые отклонения сопротивлений термопреобразователей сопротивления указаны в ГОСТ 6651—84.
Значение погрешности, вызванной изменением температуры линии связи, для двухпроводной схемы подключения термопреобразователя сопротивления можно определить по формуле
At = КЯ(Г2 - ьУСаКсДт + tх)],	(4.2)
где At — погрешность, °C; Кл — сопротивление линии при температуре при которой производилась ее подгонка, Ом; ь — температура, при которой линия находится в эксплуатации, 7С; Ro — сопротивление термопреобразователя при 0сС, Ом; т --- 1/Ол, оц — температурный коэффипиент сопротивления материала линии, °C-1; а = (Кюо-— Rn)/(lOORo) — температурный коэффициент сопротивления материала чувствительного элемента, °C-1. К100 — сопротивление термопреобразователя при 10О’С, Ом.
Значения температурных коэффициентов сопротивлений в диапазоне температур
0-100'С следующие; для платины а = - 0,0039 °C"1, для меди а = 0,00427°C" 1, для никеля a = 0,0069DC” *, для вольфрама а = - 0,0048 °C"1.
Пример 4.1, Подгонка сопротивления линии медного термопреобразователя сопротивления с номинальной статической характеристикой 50М производилась в месте прокладки при температуре окружающего воздуха tj = 10 °C и составляет Кя = 5 Ом. В процессе эксплуатации температура окружающего воздуха в месте прокладки может достигать t2 = 25 °C. Погрешность, вызванная изменением сопротивления линии от температуры,
Д t = 5 (25 - 10)/[50 • 3,9 •! О ' 3 (1/0,0427 + 10)] =
= 1,4 °C.
Суммарная случайная инструментальная погрешность измерения температуры с помощью термоэлектрического преобразователя складывается из следующих погрешностей;
градуировки, в которую входит нестабильность градуировочных характеристик преобразователя. аг;
из-за неоднородности электродов термопреобразователя стн;
обусловленной применением термоэлектродных (компенсапионных) проводов <гт;
связанной с электропроводностью материала изоляции стпз;
измерения выходного сигнала преобразователя (т е. погрешности измерительного прибора) <тпр.
Погрешности градуировки термоэлектрического преобразователя указаны в ГОСТ 3044-84.
Погрешности из-за неоднородности тер-мозлектродов термоэлектрического преобразователя могут достигать 30 — 40°С и более. Неоднородность электродов может быть обусловлена неоднородностью их химического состава по длине и загрязнениями, наклепом, вкраплениями другого материала и т. п.
Эти дефекты возникают как при изготовлении гермоэлектродной проволоки, так и при ее эксплуатации в неоднородном температурном поле, в контакте с «загрязняющими» материалами и в неблагоприятной атмосфере. В стандарте иа термоэлектрические преобразователи значение рассматриваемой погрешности не нормировано.
Суммарная случайная средняя квадратическая инструментальная погрешность измерений температуры термоэлектрическим пре-
§4.2.
Средства измерения температуры контактным методом
71
образова телем
а =	+ <т2н + о’ +	,	(4.3)
ми
(4.4)
где а, — частные случайные предельные погрешности.
С учетом изложенного выше по измеренному значению ГИ1М действительное значение температуры
1 = ^изм i О4-А,	(4.5)
где о--суммарная случайная погрешность; А - суммарная систематическая погрешность.
Основные источники и составляющие погрешностей, приводящие к образованию результирующей случайной погрешности измерительных систем температуры, были перечислены выше.
Совокупность случайных погрешностей измерительной системы в действительности подчиняется нормальному закону распределения случайных величин, что способствует получению гарантированного запаса точности.
Поскольку составляющие системы измерения температуры (первичные преобразователи — каналы связи — измерительные приборы) нормированы в какой-то степени предельными допускаемыми погрешностями, при нормальном законе распределения имеем следующие зависимости между предельным значением noi решностей (Дт) н ее средним квадратическим значением:
Дш = о - встречается в среднем один раз на каждые 3 наблюдения;
= 2ст - 22 наблюдения,
Дт = Зо - 370 наблюдений;
Дт = 4<з — 15000 наблюдений.
Для нормального закона распределения известно, что при очень большом числе измерений погрешность, равная, например, Зо, будет иметь доверительную вероятность 99,7%. Это означает, что 99,7 % всего массива погрешностей находится в пределах ±3в. Поэтому погрешность Дт = ±3ст принимается за предельную.
Отсюда следует, что
о = ±ДМ/3.	(4.6)
Формула (4.6) используется при расчете суммарных средних квадратических инструментальных погрешностей.
4.2.	СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КОНТАКТНЫМ МЕТОДОМ
Средства измерения температуры контактным методом включают в себя измерительные преобразователи, к которым подводится среда, температура которой измеряется.
Наиболее распространенными средствами измерений являются термоэлектрические преобразователи и термопреобразователи сопротивления.
4.2.	). ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Действие термоэлектрического преобразователя основано на использовании зависимости термоэлектродвижушей силы термопары (термометрическог о чувствительного элемента) от температуры
Термоэлектрические преобразователи позволяют измерять температуру от —200 до + 2500 ’С. Они изготавливаются следующих типов:
ТВР — термопреобразователь вольфрам-рениевый ;ТПР — термопреобразователь пла-тинородиевый; ТПП - термопреобразователь платннородий-платиновый; ТХА - термопреобразователь хромель-копелевый.
Термоэлектрические преобразователи типов ТПР, ТПП, ТХА, работающие при высоких температурах, не всегда могут обеспечить стабильность измерения из-за исключительной подвижности и активности атомов любых элементов при высоких температурах.
В этих условиях происходит химическое взаимодействие материалов термоэлектродов с окружающей средой. Поэтому практ и-чески невозможно создать универсальные термоэлектрические преобразователи, которые были бы одинаково стойкими в окислительных, восстановительных, науглероживающих и других газовых средах.
Для зашиты термоэлектродов от вредного воздействия окружающей среды при высоких температурах применяют газонепроницаемую, стальную, металлокерамическую и керамическую защитную арматуру
Для этой цели в промышленных системах измерения температуры дополнительно применяют поддув азота в защитную арматуру термоэлектрического преобразователя.
Термоэлектрические преобразователи платинороднй-пл а типовые надежно рабо
72
Наладка средств и сцстем измерения температуры
Разд. 4
тают в нейтральной и окислительной средах, но неприменимы в восстанови гельной атмосфере, особенно в присутствии окнслов металла и кремнезема. Вредно действую i на платину пары металла и углерод (осо-бент о окись углерода). Науглероживание пластины приводит к изменению гермо-ЭДС термопары и придает хрупкость ее электродам.
Термоэлектрические преобразователи из хром ель-алюмеля хорошо работают в восстановительной и нейтральной средах. В окислительной среде па поверхности электродов образуется окисная пленка, в результате ч?го снижаема термо-ЭДС
Для измерения высоких температур, особенно температур расплавленных металлов, применяют вольфрамрениевые термоэлектрические преобразователи. Их можно исполь-зова гь в инер i ной атмосфере и кра гко-врек енно - в окислительной.
Номинальные статические характеристики термоэлектрических преобразователей в зависимости от температуры рабочего конца в соответствии с ГОСТ 3044 — 84 приведены в приложении 1.
Формулы для вычисления пределов допускаемых отклонений термо-ЭДС термо-элек грических преобразователей от номинального значения приведены в табл. 4.1.
Рассчитанные по формулам, приведенным в табл. 4.1, пределы допускаемых отклонений термо-ЭДС 1ермоэлектрических преобразователей oi номинального значения должны соответс [вовать ГОСТ 3044 — 84.
Конструктивно одинарный термоэлектрический преобразователь состоит из двух гермоэлсктродов, имеющих обший горячий спай, и зашИ[ной арматуры, служащей для предохранения термоэлектродов и их выводных зажимов от загрязнений и механических повреждений.
Термоэлектроны по всей длине изолированы друг от друга н от металлической, металлокерамической или керамической части защитной арматуры.
Для изоляции термоэлектродов применяют асбест (при температуре до 300 °C), кварцевые трубки и бусы, шамот (при температуре до 1000 иС), фарфоровые трубки или бусы (при температуре 1300—1400°C) При более высоких температурах электроизоляционные свойства фарфора ухудшаются, поэтому используют трубки из окиси алюминия, окиси магния, окиси бериллия, двуокиси тория или двуокиси циркония.
Показатель гепловой инерции термо-преобразова гелей, определенный при коэффициенте теплоотдачи, практически равном бесконечности, в газовой или воздушной
Т а б л и ц а 4 1 Формулы для вычисления пределов допускаемых отклонений термо-ЭДС термоэлектрических преобразователей от номинального значения
Тип термоэлектрического преобразователя	Условное обозначение номинальных статических характеристик преобразований	Диапазон измеряемых температур, С	Предел допускаемых отклонений термо-ЭДС гермоэлектрических преобразователей ±Д1, мВ
ТВР	ВР (А)-1	0 -1000 1000-1800 1800-2500	0,080 0,080 + 3,80 -10—5 (t — 1000) 0,110+ ]1,0 10“5 (/- 1800)
ТВР	ВР (А>2 ВР (А)-3	0-1000 1000-1800	0,080 0,080 + 3,80 - IO”5 (t - 1000)
ТПР	ПР (В)	300-1800	0,009 + 3,40-10-5 (г - 300)
ТПП	ПП (S)	0-300 300-1600	0,008 0,008 + 2,69- Ю 5 (г- 300)
ТХА	ХА (К)	-200 4-0 0-300 300- 1300	0,080 + 0,30 • 10-3 (1 + 200) 0.140 0,140 + 0,22- IO’3 (/ - 300)
тхк	ХК (L)	-200 -г 0 0-300 300-800	0,100 + 0,20-10 3 (/ + 200) 0,140 +0,20-IO”1 t 0,200 + 0,52 10“3 (/- 300)
тмк	МК (М)	- 200 4- 0 0- 100	0,026 + 1,45 10“4 (/ + 200) 0,055
§4.2.
Средства измерения температуры контактным методам
73
Рис. 4.2. Кабельный однозонный термопреобразователь:
и — термопреобразователь с изолированным рабочим спаем; С> — термонреобразователь с неизолированным рабочим спаем; в — выводы гермоэлектродов для кабельных гермопреобразователей; 1 — рабочий спай; 2 - гермоэлектроды; 3 — оболочка; 4 — втулка; 5 — герметик; б — выводы термо-электродов; 7 — сборное соединение
Рис. 4.3. Кабельный многозонный термопреобразователь: 1—6 см. рис 4.2; / — расстояние между рабочими спаями
среде должен соответствовать следующим
значениям; для термопреобразователей малой инерционности - не более 10 с; средней инерционности — не более 60 с; большой инерционности — свыше 60 с.
Термоэлектрические преобразователи монгируются па трубопроводах, технологических аппаратах и т. п. В защитной арматуре термоэлектрических преобразователей различают:
длину монтажной части термоэлектрических преобразователей с неподвижным штуцером или фланцем - расстояние от рабочего конца защитной арматуры до опорной плоскости штуцера или фланца;
длину монтажной части термоэлектрических преобразователей с подвижным штуцером или фланцем, а также термо-
электрических преобразователей без штуцера или фланца — расстояние от рабочего конца защитной арматуры до головки, а при
отсугствии ее — до мест заделки выводных проводников.
В промышленности находят применение также преобразователи термоэлектрические кабельные типов КТХАС, КТХАСП и КТХКС, предназначенные для измерения температуры от -50 до +800 °C газообразных, жидких и твердых сред, не агрессивных к материалу оболочек термопреобразователей.
Технические требования к указанным преобразователям изложены в ГОСТ 23847 — 79 «Преобразователи термоэлектри
74
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
ческие кабельные типов КТХАС, КТХАСП, КТХКС. Технические условия».
Кабельные термопреобразователи изготавливаются следующих типов; КТХАС — кабельный термо преобразователь хромель-алюмелевый в стальной оболочке; КТ> АСП — кабельный термопреобразователь хромель-алюмелевый в оболочке из жаропрочного сплава; КТХКС  кабельный термопреобразователь хромель-копелевый в стальной оболочке.
На рис. 4.2 показан кабельный однозонный, а на рис. 4.3 — кабельный много* зонный термопреобразователь.
4.2,2.	ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Основной частью термопреобразователя сопротивления является чувствительный элемент, действие которого основано на использовании зависимости электрического сопротивления от температуры.
Чувствительные элементы термопреобра-зова гелей сопротивления изготавливаются из платины или меди и позволяют измерять температуру в пределах от —260 до + 1100°С.
Промышленность выпускает термопреобразователи сопротивления типа ТСП (платиновый) и ТСМ (медный).
Термопреобразователи сопротивления выпускаются с классами допуска А, В н С.
Тол классом допуска понимается обобщенная характеристика термопреобразователя, определяющая допускаемые отклонения сопр этивления Ro при температуре 0 °C, И/10С (отношение сопротивлений при 100 и 0 °C) и погрешности измерения температуры At от номинальных значений. Класс точности определяется чистотой платины или меди и качеством изготовления термопреобразователя
Номинальные статические характеристики преобразования рассчитываются по уравнению
R, = w,R0, где Rt — сопротивление ТС при температуре t, Ом; Wt - отношение сопротивлений при температуре г и 0°С.
Значения W, выбирают из таблиц ГОСТ 6651 -84.
В приложении 2 даны рассчитанные значения сопротивлений термопреобразовате-йей сопротивлений, соответствующие определенным диапазонам температур.
Пределы допускаемых значений основной погрешности термопреобразователей сопротивлений в обшем случае не должны превышать значений At, приведенных в табл. 4.2,
Отклонения сопротивлений ARr, соответствующие значениям, приведенным в табл. 4.2, определяются из уравнения
ARt = bttdRJdt),	(4.7)
где dRJdt - чувствительность термопреобразователей, рассчитываемая для температуры t по следующим уравнениям:
для платиновых термопреобразователей:
dRJdt = Ro [а + 2bt Г 4ct2(t - 75)]
для диапазона температур от —200 до 0 °C;
dRt/dt = R0(a + 2br)
для диапазона температур от 0 до 1100 °C;
для медных термопреобразователей с 4У100 = 1,428:
dRJdt = aR0
Таблица 4.2. Пределы допускаемых значений основной погрешности термопреобразователей сопротивлений
Тип термопреобразователя	Класс допуска	Диапазон измеряемых 1емператур, °C	Допускаемые отклонения Аг от температуры /, ± °C
Платиновый (ТСП)	А	От —260 до -250 От —250 до —200 От —200 до 4-750	3,0 1,0 0,15 +0,002 t
	В	От -200 до +1100	0,30 + 0,005 t
	С	От -100 до +1100	0,60 + 0,008 t
Медный (ТСМ)	В с	От -200 до +200 От -200 до +200	0,25 + 0,0035 / 0,50 + 0,0065 t
§4.3.
Каналы связи
73
для диапазона температур от -200 до -185 °C,
dRJdt = [а + 2b(r~ 5) + Зег2] Ro
для диапазона температур от -185 до -100°С;
dRt/dt = [а + 2b(t — 5)] Ro
для диапазона температур от —100 до -103С;
dRJdt = а/?о
для диапазона температур от —10 до + 200 °C, где ft — см. (4.2); а, b и с -постоянные коэффициенты.
Для платинового термопреобразователя с И'юо = 1,3910:
а = 3,96847-10'3 JC“1; b = -5,847 х х 10“7LC“2 для температуры до 600дС;
b = — 5,808 • 10-7 °C" с = -4,3558 х х Ю'12 °C-4 для диапазона температур от 600 до 1100 °C.
Для медного термопреобразователя с If'joo = 1,4280:
д = 4,11  10-3оС-1; Ь= - 5,0-10'5 °C-2; < = 1.15 -10“ 9 °C’ 3.
Допускаемые отклонения от номинальной статической характеристики преобразования платинового и медного термопреобразователей сопротивлений с номинальным значением сопротивления Ro = 100 Ом при 0 °C показаны на рис. 4.4.
Невысокий температурный предел измерения медных термопреобразователей сопротивлений объясняется окисляемостью меди при высоких температурах
Конструктивно термопреобразователь сопротивления состоит из чувствительного
элемента (платиновой или медной проволоки, намотанной на каркас) и защитной арматуры, служащей для предохранения чувствительного элемента и зажимов для выводных проводников от механических повреждений.
Провода от чувствительного элемента до выводных зажимов по всей длине изолированы друг от друга и от металлической части защитной арматуры.
4.3.	КАНАЛЫ СВЯЗИ
Каналы связи предназначены для передачи измерительной информации между измерительными преобразователями и измерительными приборами
Правильный прибор и опенка тоТо или иного канала связи во многом определяют работоспособность системы измерения.
4.3.1. ТЕРМОЭЛЕКТРОДНЫЕ (КОМПЕНСАЦИОННЫЕ) ПРОВОДА
Ках правило, вторичные измерительные приборы с измерительным термоэлектрическим преобразователем соединяют термоэлектродными (компенсационными) проводами.
В настоящее время действует ГОСТ 24335 — 80 «Провода термоэлектродные. Технические условия».
Известно, что термо-ЭДС, развиваемая термоэлектрическим преобразователем (термопарой), зависит от температуры свободных концов.
Рнс. 4.4. Графики допускаемых отклонений от номинальной статической характеристики преобразования термопреобразователей сопротивления с номинальным значением сопротивления Ro = 100 Ом при 0°С:
а — платиновые термопреобразователи с	IT 10(> — 1,3910, б — медные термопреобразователи с
И'1оо = 1,4280
76
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Таблица 4.3. Материалы термоэлектродных проводов и их условные обозначения
Марка провода	Металл и сплав ити пара сплавов	Обозначение
ПТВ, ПГГВ, ПТВО, ПТГВО, ПТВП, ПТП, ПТВЭ	Медь — константан Медь — медно-никелевый сплав ТП Хромель — копель Медь — копель	М П ХК МК
ПТГВ	Медь медно-никелевый сплав МН-2,4	М- МН
ПТВ. ПТФЭ	Сплав никель — медь Сплав медь - титан	НМ мт
ПТФДЭ	Сплав никель — медь Сплав медь - титан	нм МТ
Поэтому для правильной оценки температуры по шкале измерительного прибора свободные концы термопреобразователя «переносят» с помощью термоэлектродных проводов в место с более пос гоянной температурой, ч гобы в дальнейшем автоматически или вручную вводить поправку на температуру свободных концов.
В большинстве случаев жилы гермоэлектродных проводов изготавливают из материалов, которые при соединении между собой развивают термо-ЭДС, одинаковую с термо-ЭДС термоэлектрическою преобразователя. Эта идентичность термоэлектрических характеристик ограничивается, как правило. температурой 100 иС, выше коюрой характеристики термопар и термо электродных проводов могу| различаться.
Термо электродный провод фак [ и чески удлиняет термоэлектроды 1ермо электрического преобразователя.
Термо электродный провод необходимо подсоединять непосредственно на зажимы измерительного прибора (преобразователя), Токопроводящие жилы тсрмозлектрод-ных проводов изготавливают из металла и сплава или пары сплавов, условные обозначения которых указаны в табл, 4.3.
Для обозначения соответствующего металла или сплава жил провода изоляция из поливинилхлоридного пластиката в проводах марок ПТВО, ПТГВО или цветные нити в обмотке и оплетке проводов марок ПТП, ПТПЭ, ПТФ, ПТФДЭ имени разную расцветку :
Медь..Красная или	розовая
Хромель	....	Фиолетовая или черная
Копеть.Желтая или	оранжевая
Константан	.	.	.	Коричневая
ТП.......Зеленая
МП-2,4...........Синяя иди голубая
НМ...............Красная -I- синяя (ком-
бинированная)
МТ...............Красная + зеленая на
белом фоне
Для проводов марок ПТВ, ПТГВ, ПТВП на поверхности изоляции жил наносят ся продольные риски по всей длине провода-
Обо значение пары жил проводов
Расцветка изоляции
Металл или сплав жи 1ы. отмечав мой риской
М	Коричневая	Медь
П	Зеленая	Мель
ХК	Фиолетовая или черная	Хромель
МК	Желтая или оранжевая	Медь
М - МН Синяя ити голубая	Медь
Термоэлектродвнжушая сила, развиваемая парой жил проводов всех марок, кроме ПТФ и ПТФЭ, и термоэлектродвнжушая
сила, развиваемая жилой провода марок ПТФ и ПТФЭ в паре с платиной ПлТ (ГОСТ 10821-75), должны соответствовать
значениям, указанным в табл. 4.4.
Рекомендуемые провода термоэлектрод-
ныс для термопар приведены ниже:
Наи меновамие пары жил	Обозначение	Тип тер мопары
Медь — константан	М	Хромель — алюмель
Медь - ТП	П	Платннородий -платина
Медь - копель	МК	Медь — копель
Хромель — копель	ХК	Хромель — копель
Медь — [итан — никель — медь	МТ-НМ	Хромель — алюмель
Медь — МН-2,4	М-МН	Вольфрам - рений (ВР 5-20)
§ 4.4.
Вторичные измерительные приборы
77
Та б липа 4.4 Значения терчо-ЭДС, развиваемые парой жил термоэлектродных проводов при температуре свободного конца О С
Обозначение пары жил проводов	Термо-ЭДС. мВ		[Темпера-тура рабочего конца, °C
	Номинальное значение	Предельное отклонение	
ХК	6,88	+ 0,20	
мк	4,79	+ 0,10	
м	4,10	+ 0,15	100
м - мн	1,40	+ 0,03	
п	0,64	±0,03	
	4,10	+ 0 12	100
мт-нм	10,15	+ 0,12	250
	12,21	+ 0,16	300
МТ — платина	1,20	+ 0,06	100
	3,67	+ 0 06	250
	4,62	+ 0,08	300
НМ - платина	2,9	± 0,06	100
	5,37	+ 0,06	250
	7,39	±0,08	300
Термоэлектрические преобразона i ел и типа ТПР применяют без термоэлектрод-ных проводов.
4.3.2 СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ПРОВОДА
Термопреобразователи сопротивления работают в комплекте с логометрами и авто.ма гм чески ми мостами, для которых сопротивление внешней линии (канала связи) ограничено и должно бы гь 5 или 15 Ом (указано на шкале прибора).
Термопреобразователи сопротивления могут находи гься на значительном расстоянии от вторичного измерительного прибора, поэтому в качестве соединительных проводов выбирают медные провода или контрольные кабели с сечением жил 1 -1,5 мм2. Применение соединительных проводов с алюминиевыми жилами нежелательно из-за более высокого удельного электрически! о сопротивления и невысокой механической прочное!и. Кроме того, сопро-[ивление перехода алюминий — медь (например, при подключении к медному термопреобразователю сопротивления) со временем значительно меняется.
4.4.	ВТОРИЧНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Вторичные измерительные приборы, предназначенные для работы с первичными
преобразователями температуры, наиболее широко представлены в Государе геенной системе промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП).
Рассмофим устройство и прицип действия наиболее широко применяемых приборов, используемых в качестве вторичных в комплекте с первичными измерительными преобразователями температуры.
44.1. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИОМЕТРЫ
Автоматические потенпиометры предназначены для измерения температуры при рабсие в комплекте с термоэлектрическими преобразователями.
В основу рабо I ы потенциометров положен компенсационный метод измерения термо-ЭДС термоэлектрических преобразователей,
Для измерения термо-ЭДС преобразователя в потенциометрах используется мостовая потенциометрическая схема, в которой измеряемая термо-ЭДС компенсируется падением напряжения на калиброванном переменном регулируемом резисторе при прохождении через него определенного рабочего тока.
С учетом особенностей измерения термо-ЭДС |ермопары преобразователя (изменение термо-ЭДС при различных температурах сс свободно! о конца) в мостовой потенциометрической схеме имеется со проявление, которое автоматически вводит поправку. Сопротивление изготовлено из медной проволоки и расположено в месте подключения термо тлек i родных проводов от термоэлектрическою преобразователя В результате медное сопротивление и свободные концы термопары находятся при одинаковой темпера!уре и изменение термо-ЭДС термопары за счет изменения температуры свободных конпов компенсируется изменением падения напряжения на медном сопротивлении вследствие изменения этого сопротивления.
На рис 4 5 приведена принпипиальная электрическая схема потенциометра Эта схема является обшей для большинства типов потенциометров. Измерительный мост потенциометра состоит из следующих сопротивлений1 Rp — регулируемого резистора; /?ш -сопротивления шунта; и гн — постоянного н переменною сопротивлений для регулировки начала шкалы; R,, и гп — постоянно! о и переменного сопротивлений для регулировки предела шкалы; — балласт но-
78
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд, 4
Рис. 4.5. Принципиальная электрическая схе-.ма потенциометра
го сопротивления; Лм — сопротивления из медной проволоки; Лк — сопротивления контрольного; R — постоянного сопротивления.
Схема питается от источника стабилизированного напряжения И ПС. Резисторы Лш. Ru, Лп, Лк, Л выполнены в виде катушек из манганиновой проволоки. К резисторам Ли и Лп добавлены резисторы гн и гп в виде спиралей из манганиновой проволоки, предназначенные для корректировки нуля и диапазона измерения прибора соответственно.
При неизменных рабочем токе и сопротивлении ветвей ВАГ и ВБГ напряжение между точками А и Б зависит только от положения подвижного контакта резистора Лр. Перемещение контакта переменного резистора происходит автоматически при нарушении разбаланса схемы от изменения термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя,
Одновременно с перемещением подвижного контакта изменяется положение указателя шкалы прибора.
Напряжение между точками А’ и А" определяет диапазон измерений прибора.
Резистор Лм выполнен из медной проволоки и служит для компенсацнн изменения температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя.
Действие компенсационного медного сопротивления заключается в том, что при изменении температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя на сопротивлении RM появляется дополнительное падение напряжения, компенсирующее изменение термо-ЭДС, вызванное изменением температуры свободных концов преобразователя. Таким образом, компенсация изменения температуры свободных концов преобразователя осуществляется автоматически
Рис. 4 6. Принципиальная электрическая схема измерительной части потенциометра КСПЗ

Для устранения влияния помех, возникающих в цепи термоэлектрического преобразователя, на вход прибора подключены конденсаторы и С2.
Сопротивление RK служит для контроля напряжения питания измерительного моста путем измерения падения напряжения на этом сопротивлении.
На рис. 4.6 приведена принципиальная электрическая схема измерительной части потенциометра типа КСПЗ.
Схема питается от стабилизированного источника питания СН-1М. Резисторы RM и Rc составляют цепь автоматической компенсации температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя.
Резистор Лко выполнен нз манганина. Сопротивление этого резистора равно сопротивлению преобразователя при О °C, что позволяет, включая вместо RM, при градуировке пользоваться градуировочными таблицами без поправки на температуру окружающего воздуха.
Резисторы Ro, Rm и Ra верхней ветви схемы предназначены для обеспечения необходимых потенциалов в начале и конце регулируемого резистора Лр по отношению к точке Б.
Точная установка разности потенциалов между началом и концом регулируемого резистора Rp, а также корректировка ее по мере износа Rp производится при помощи переменных резисторов и г2.
Сопротивление шунтирующего резистора Лш подбирается отдельно к каждому резистору Rp в зависимости от градуировки и пределов измерения прибора.
Фильтр из конденсатора Сф и резистора Лф, установленный на входе, служит для
§ 4.4.
Вторичные измерительные приборы
79
у мены t/ения влияния паразитных напряжений, появляющихся от наводок электромагнитных полей.
Контакты 5 — 7 или 6 — 7 закорачиваются при помощи перемычки, контакты 1—2 или 3 — 4 — при помощи тумблера ST.
В режиме «Работа» включается медный резистор RM и замыкается манганиновый резистор Rk0, резистор RK при этом отключается (тумблер 54 и перемычка в положениях «Работа»).
В режиме «Градуировка» включается резистор и замыкается RM, резистор RtI при этом отключается (тумблер 54 в положении Р — «Работа», перемычка в положении Г — «Градуировка»).
Кроме того, тумблер ST можно поставить в положение К — «Контроль». При этом замыкается вход измерительной схемы (контакты 1—2) и параллельно резистору Ле включается резистор RK. Перемычка должна находиться положении Г — «Гралуировка».
В случае исправности прибора в режиме «Контроль» указатель лолжен остановиться в определенном положении — против цветной отметки на шкале прибора.
В настоящее время наибольшее распространение получили потенциометры комплекса приборов КС.
Компенсационная медная катушка у приборов комплекса КС расположена на одной из колодок внешнего подключения, находящихся с тыльной стороны прибора.
Потенциометры выпускаются классов точности 0,25 и 0,5.
4.4.2.	МИЛЛИВОЛЬТМЕТРЫ
Милливольтметры служат для измерения температуры в комплекте с термоэлектрическими преобразователями.
На рис, 4.7 показана принципиальная электрическая схема милливольтметра.
Милливольтметр представляет собой магнитоэлектрический прибор, в котором протекание тока через рамку, помешенную в поле постоянного магнита, вызывает поворот ее на угол, пропорциональный току, а следовательно, измеренной термо-ЭДС.
В общем случае вращающий момент, возникающий в рамке, будет пропорционален напряженности магнитного поля Н в зазоре постоянного магнита, активной длине /, ширине Ь, числу витков п рамки, а также току I:
М = cf(H, L I, b, и).	(4.8)
Рис. 4.7. Принципиальная электрическая схема милливольтметра
С учетом постоянных напряженности магнитного поля и геометрических размеров элементов можно считать, что
М = cil.	(4.9)
Конструктивно милливольтметр состоит из постоянного магнита с плюсовыми наконечниками и концентрично расположенного между ними неподвижного железного сердечника. В узком воздушном зазоре между ними располагается (охватывая сердечник) подвижная рамка г. Рамка скреплена с указателем. При повороте рамки возникает противодействующий момент спиральных пружинок, уравновешивающий магнитоэлектрический момент.
Угол поворота рамки зависит также от внутреннего электрического сопротивления мнлливольметра, которое подстраивается до паспортного значения с помошью добавочного сопротивления Яд, включенного последовательно с подвижной рамкой.
Для компенсации влияния изменения температуры окружающей срелы на показания мнлливольметра служит терморезистор Я1С с отрицательным температурным коэффициентом, защунтированный манганиновой катушкой Яш,
Для правильного измерения термо-ЭДС термоэлектрическим преобразователем необходимо, чтобы общее сопротивление электрической цепи, по которой протекает ток, имело постоянное значение.
Сопротивление прибора при неизменной температуре окружающей среды практически постоянно.
Сопротивление внешней цепи (термоэлектродного провода к термоэлектрическому преобразователю) мнлливольметра должно быть равно 5 или 15 Ом (указано на шкале прибора).
Основные технические требования, предъявляемые к милливольтметрам, изложены в ГОСТ 9736—80 «Приборы электрические прямого преобразования для измерения не-электрнческих величин ГСП. Общие технические условия».
80
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Наибольшее распространение в настоящее время имеют показывающие милливольтметры 1ина Ш4500 и милливольтметры показывающие и per улнруюшие двух-лозиционныс типа Ш4501.
4.4.3.	АВТОМАТИЧЕСКИЕ МОСТЫ
Автоматические мос i ы предназначены для измерения температуры при paGoie в комплекте с термопрсобразователями сопротивления.
Измерительная схема автоматического моста представляет собой схему уравновешенного мос I а, в одно из плеч ког орого включен термо преобразователь сопротивления Сопроз ивление термопреобразователя однозначно зависит от температуры.
В основу работы электронных мостов положен нулевой меюд измерения сопротивления.
На рис. 4.8 приведена )ивовая принципиальная электрическая схема уравновешенного моста. Резисторы измерительного моста R, Rn, Rg, RH, Rj и R2 выполнены из манганиновой проволоки.
Подключение 1ермопреобразователя сопротивления производится по грехпровод-ной схеме, т. е. источник питания ИП одним полюсом подключается непосредственно к одному и 1 зажимов гермопреобразователя. При этом сопротивление линии R, включается в два соседних плеча измерительного мос[а, что позволяет значительно уменьшиib noi решность измерения от изменения сопротивления линии вследствие изменения Юм-пературы окружающей среды.
В резулыате к одному из зажимов термопреобразовагеля сопротивления подсоединяются два провода, одним из которых являегся провод питания, а к другому -один провод.
К резисторам RH и Rn добавлены сопротивления гн и гп в виде спиралей из манганиновой проволоки для установки нуля (начала шкалы) и предела измерения прибора.
При отклонении температуры изменяется сопротивление RTC, нарушаегся баланс схемы и подвижный контакт А резистора Rp автоматически перемещаеюя в сторону восстановления равновесия схемы. Одновременно с перемещением подвижного контакта изменяется положение указателя шкалы прибора.
На рис. 4.9 показана принципиальная электрическая схема измерительной части моста КСМЗ
Рис. 4.8. Принципиальная электрическая схе-
ма уравновешенного моста
Рис 4.9. Принципиальная электрическая схема измерительной части уравновешенно! о моста КСМЗ
Питание измерительной схемы осуществляется напряжением 1,5 В переменного тока от одной из обмоток усилителя. Резистор Rq служит для снижения напряжения при питании измерительной схемы от обмотки ~-6,3 В силового трансформатора
Сопро[ивление 7?ш подбирается отдельно к каждому резистору Rp в зависимости от градуировки и пределов измерения. Сопротивления Ra, RB, Rc и RH1 мостовой схемы определяются расчетным ну iем для каждой градуировки и предела шкалы прибора. Сопротивления г, и г2 служат для точной регулировки диапазона шкалы прибора при градуировке, а также для компенсации износа обмотки регулируемого резистора Rp. Допускается включение одною сопротивления г последовательно с резистором Rp. Уравнительные катушки R,( и R,3 служат для подстройки сопротивления линии. Начальное сопротивление уравнительной ка
§ 4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
81
тушки составляв! 2,5 Ом. В мостах КС М3 введен контроль исправности прибора. При установке переключателя тумблера в положение «Контроль» замыкаются контакты А — С. 4 — 5 и параллельно резистору Rn включается резистор Кк. Это вызывает разбаланс схемы, и в случае исправности прибора указатель должен остановиться против цветной отметки на шкале прибора.
Мосты выпускаются классов точности 0,25 и 0,5.
Основные технические требования, предь-являсмые к мостам (изложены в ГОСТ 7164 — 78), те же, что и для потенциометров.
4.4.4.	ЛОГОМЕТРЫ
Лот оме тр служит для измерения температуры в системах измерения с гермопреобразователем сопротивления.
На рис. 4.10 показана принципиальная электрическая схема логометра в комплексе с термоттреобразователем сопротивления,
Логометр представляет собой прибор магнитоэлектрической системы, измеряющей отношение токов в двух электрических цепях. Логометр состоит из лвух рамок и стрелки, жестко механически связанных друг с другом, поворачивающихся в поле постоянного магнита в зазорах А и В переменной ширины неподвижного цилиндрического сердечника С.
Последовательно с одной из рамок включен тсрмопреобразоватсль сопротивления, при изменении сопротивления которого изменяется соотношение гоков в рамках и происходит поворот ПОДВИЖНОЙ части в магнитном тюле под действием магнитоэлектрических моментов. Так как воздушный зазор между полюсами магнита и сердечником имеет переменную ширину, то рамка с большим магнитоэлектрическим моментом попадает при повороте в более слабое магнитное поле, а вюрая рамка — в более сильное.
Магни го электрические моменты выравниваются, и перемещение стрелки прекращается,
Резисторы измерительной схемы R t — /?4, R6 и Кц. выполнены из манганиновой проволоки.
Резистор Rs выполнен из медной проволоки и служит для компенсации изменения сопротивления внешних проводов при изменении температуры окружающей среды. Резистор RK рабошет при проверке контрольной точки логометра.
Резисторы и служат для установки нуля и диапазона измерения прибора.
Рис. 4.10. Принципиальная электрическая схема логометра с термопреобразователем сопротивления
Подключение термопреобразователя сопротивления осушествляется по двухпроводной или трехпроводной схеме.
Сопротивление соединительных линий должно быть доведено до требуемого значения (2,5; 5 или 15 Ом) при помоши под-с г роечных (уравнительных) сопротивлений катушек и /?>2-
Наибольщее распространение в настоящее время имеют логометры типов Л-64, Л-64 И (искробезопасно! о исполнения), Ш69ООО, ЛР-64-02 и Ш69006 (показывающий и регулирующий).
4.5.	ПРЕДМОНТАЖНАЯ ПРОВЕРКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Наладка потенциометров и милливольтметров, мост ов и логометров начинается с проведения предмонтажной проверки.
При проведении предмонтажной проверки главной операцией является определение основной допускаемой погрешности.
82
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
За нормирующее значение измеряемой величины для потенциометров и милливольтметров принимают верхнее конечное значение диапазона измерения в милливольтах, если нулевое значение находится вне диапазона измерения, или сумму абсолютных конечных значений диапазона измерения в милливольтах, если нулевое значение находится внутри диапазона измерения.
За нормирующее значение для мостов и логометров принимают разность конечных значений пределов измерения в единицах сопротивления.’
Пределы основной допускаемой погрешности для потенциометров и милливольтметров, а также мостов и логометров постоянны во всем диапазоне измерения и в зависимости от класса точности определяются пределами основной допускаемой абсолютной погрешности.
Например, для потенциометра с диапазоном измерения от - 50 до + 50 °C класса точности 0,5, работающего с термоэлектрическими преобразователями типа ТХК с номинальной статической характеристикой преобразования ХК. предел допускаемой основной погрешности равен 0,5 % суммы абсолютных конечных значений диапазона измерения:
А = ±0,005(3,003 -I- 3,229) = ±0,005 • 6,302 = = ±0,0315 мВ.
Для моста класса точности 0,25 с диапазоном измерения от 0 до 200 °C, работающего с термопреобразователями сопротивления типа ТСП, имеющими номинальную статическую характеристику преобразования 50П, предел основной допускаемой погрешности А равен ±0,25% разности конечных значений диапазона измерения в единицах сопротивления:
Д = ±0,0025(88,515 - 50) = ±0,096 Ом.
После предмонтажноЙ проверки потенциометров и милливольметров, мостов и логометров следует подготовить их к монтажу.
При этом необходимо снять перемычки на зажимах колодок внешних подключений многоточечных приборов, поставить выключатели подачи питания в положение «Выключено», заарретировать те части приборов, которые по инструкции должны арретироваться, закрыть крышки приборов на ключ и выполнить другие операции, специально предусмотренные инструкцией к прибору.
4.5.1.	ПРОВЕРКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИОМЕТРОВ
И МИЛЛИВОЛЬТМЕТРОВ
При проведении предмонтажноЙ проверки потенциометр или милливольтметр должен быть приведен в нормальное рабочее состояние в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации.
При проверке соединение образцового прибора с поверяемым осуществляют медными или термоэлектродными проводами с учетом требуемого внешнего сопротивления.
После прогрева потенциометра или милливольтметра при любом значении задаваемого напряжения в диапазоне измерения необходимо оценить реакцию приборов на изменение входного сигнала.
Убедившись в том, что приборы правильно реагируют на изменение входного сигнала, необходимо приступить к проверке основной погрешности.
При использовании образцовых потенциометров необходимо знать входное (выходное) сопротивление, т. е. низкоомный потенциометр или высокоомный. Применимость того или иного типа образцового потенциометра для поверки определяется допускаемым сопротивлением линии связи поверяемого потенциометра. Так, для потенциометров комплекса КС это сопротивление не должно превышать 200 Ом, значит, и выходное сопротивление образцового потен-циометра не должно превышать этого значения.
При использовании высокоомного образцового потенциометра для поверки потенциометров в качестве источника напряжения следует применять источник регулируемого напряжения ИРН, с помощью которого осуществляется гальваническая развязка низкоомного поверяемого и высокоомного образцового потенциометров, В этом случае высокоомным потенциометром измеряют задаваемое напряжение.
Для учета поправки на температуру свободных концов составлены табл. 4.5—4,12 (в соотве1ствии с ГОСТ 3044 — 84), при этом температура свободных концов имеет положительные значения.
Таблицы 4.5 — 4.12 составлены путем вычитания термо-ЭДС, соответствующей температуре свободных концов, из значений термо-ЭДС согласно таблицам приложения 1. Например, для температуры 150 “С градуировки ХК значение термо-ЭДС при температуре свободных концов 0 °C из таблицы
§ 4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
83
приложения 1 равно 10,591 мВ, Для температуры 30 °C значение термо-ЭДС равно 1,947 мВ. Разница 10,591 — 1,947 = 8,644 мВ в окончательном виде приведена в табл. 4.5.
Некоторые типы потенциометров имеют встроенную манганиновую катушку, которая тумблером или перемычкой подключается вместо компенсационной медной.
При отсутствии встроенной манганиновой катушки ее рекомендуется изготовить со следующими номинальными значениями сопротивлений для приборов комплекса КС: (9,02 + 0,005) Ом - для приборов градуировки ХК; (0,78 ± 0,001) Ом - для приборов градуировки ПП; (5,42 ± 0,005) Ом - для приборов градуировки ХА.
Манганиновая катушка устанавливается в приборе вместо медной компенсационной катушки.
На рис. 4.11, а показана схема поверки потенциометра при наличии манганиновой катушки. Поверяемый и образцовый приборы соединяются медными проводами. Сопротивление R устанавливают таким, чтобы оно совместно с выходным сопротивлением образцового прибора было равно 0,8 —1,0 наибольшего значения сопротивления термоэлектрического термометра указанного в технической документации на поверяемый прибор, включая сопротивление линии связи.
При схеме поверки согласно рис. 4.11,л температура свободных концов приводится к температуре 30 °C (это определяется номинальными значениями сопротивлений катушек). Тогда для любой проверяемой оцифрованной отметки шкалы из табл, 4.5 — 4.12 при температуре свободных концов 30 °C выбираются соответствующие значения тер-мо-ЭДС, мВ.
Например, для оцифрованной точки 300 °C потенциометра градуировки ХА значение термо-ЭДС при температуре свободных концов 30 °C равно 11,004 мВ.
Медные провода.
	/1	
	Я	"’О QffptLSHOSbill =о npuffop
1злектровные правооа. ь
Термометр
Поверяемыйем-		иЬра.зи,овый.
		“° прибор
Термометр Медные провова.
Термозлекпц л робот
Поверяемый о-пвтенциаметрсн
8)
о
прибор
Я
Рис. 4.11. Схема поверки потенциометров: а — с манганиновой катушкой; б — без манганиновой катушки; в — с ИРН
При проверке потенциометров, имеющих встроенные манганиновые катушки или не имеющих их, применяется схема, показанная на рис. 4.11,6. Проверяемый прибор соединяется с образцовым потенциометром соответствующим термоэлектродным проводом. При этом с помощью ртутного гермометра с ценой деления 0,1 °C необходимо контролировать температуру в месте подсоединения проводов к образцовому потенциометру.
Согласно этой схеме свободные концы от поверяемого потенциометра выносятся на образцовый потенциометр.
Поверку потенциометра производят на оцифрованных точках в соответствии с температурой свободных концов, определяемой по контрольному термометру. Значения термо-ЭДС выбирают из табл. 4.5-4.12. Например, если температура по контрольному термометру равна 22 °C, то для потенциометра градуировки ХК с диапазоном измерения 0 — 800 С значения термо-ЭДС на оцифрованных отметках 0, 100, 200, 300, 400, 600 и 800 °C из табл. 4.6 соответственно равны — 1.418; 5,424: 13,101; 21,388; 30,064; 47,676 и 65,051 мВ.
Если источником напряжения служит ИРН, то проверка проводится по схеме на рис. 4.11, в.
Соединение поверяемого потенциометра с ИРН выполняют термо электродным проводом, а образцового потенциометра с ИРН — медным.
В этом случае контроль температуры осуществляют в месте подсоединения термоэлектродного провода к ИРН.
Задание термо-ЭДС, соответствующих термо-ЭДС на поверяемых отметках шкалы потенциометра, производится по схеме, показанной на рис. 4.11,6.
Допускается проверять потенциометры с компенсацией температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя по схеме на рис. 4.11,6, используя для соединения приборов медные провода. При этом в процессе поверки следует учитывать температуру зажимов поверяемого прибора, предназначенных для подсоединения свободных концов
Для потенциометров градуировки ПР ие требуется вводить поправку на температуру свободных концов, так как термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя при температуре в диапазоне 0- 100°С настолько мала, что ею пренебрегают. Непосредственно на потенциометрах указанной градуировки медное сопротивление не ставится и заменяется перемычкой.
При выборе образцового потенциометра
84
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Таблица 4.5. Контрольные значения термо-ЭДС» мВ, по ГОСТ 3044 84 для поверки шкалы от — 200
Темпе-								Значения термо-ЭДС		
ратура										
свобод-										
ных концов, °C	0	-10	-20	-30	-40	-50	-60	-70	-80	
0	0	-0,626	-1,240	-1,841	-2,429	-3,003	-3,562	-4,106	-4,634	
5	0,318	-0,944	-1,558	- 2,159	-2.747	-3,321	-3.87	-4,424	-4,952	
10	0,638	-1,264	-1,878	-2,479	-3.067	-3,641	-4.2	-4,744	-5,272	
11	0,702	-1,328	-1,942	-2,593	-3,131	-3,705	-4,264	-4,808	-5,336	
12	0,767	-1,353	-2,607	-2,608	-3.196	-3,77	-4.329	-4,873	-5,401	
13	0,832	-1,458	— 2,072	- 2,693	-3,261	-3,835	-4,394	-4,936	- 5,466	
14	0,896	-1,522	-2,136	-2,737	-3.325	-3,899	-4,458	- 5,002	-5.5	
15	0,961 .	-1,587	-2,201	-2,802	3 39	— 3,964	-4,523	- 5,067	-5,595	
16	1,026	-1,652	-2.266	-2,867	-3,455	-4,029	-4,588	-5,132	-5,66	
17	1,091	-1,717	-2,331	-2,932	-3,52	-4,094	-4.653	-5,197	-5,725	
18	1,157	-1,783	-2,397	-2,998	-3,585	-4,16	-4,719	-5,263	-5,791	
19	1.222	-1,846	-2,462	-3,063	-3,651	-4,225	-4,784	-5,328	-5,856	
20	1,287	-1,913	-2.527	-3,128	-3,716	-4,29	-4,849	-5,393	-5,921	
21	1,353	-1,979	-2,593	-3,194	-3,782	- 4,356	-4,915	-5,459	-5,987	
22	1,418	-2,044	-2,658	-3,259	-3,847	-4,421	-4,98	-5,524	-6 052	
23	1,484	-2,109	-2,723	-3,324	-3,912	-4,486	-5,045	-5,589	-6,117	
24	1,550	-2,176	-2,79	-3,391	- 3,979	- 4,553	-5.112	-5,656	-6,184	
25	1,616	-2,242	-2,856	-3,457	-4,045	-4,619	-5,178	-5,722	-6 25	
26	1,682	-2,308	-2,922	-3,523	-4,111	-4,685	-5,244	-5,788	-6 315	
27	1,748	-2,374	-2,988	-3,589	-4,177	-4,751	-5,31	-5,854	-6,382	
28	1,815	-2,441	-3,055	-3,656	-4,244	-4,818	-5,377	-5,921	-6,449	
29	1,881	-2,507	-3,121	-3,722	-4,31	-4,884	- 5,443	-5,987	-6 515	
30	1,947	-2,573	-3,187	-3,788	-4,376	-4,95	- 5,508	-6,053	-6,581	
Таблица 4 6. КонIрольные значения термо-ЭДС, мВ, по ГОСТ 3044 -84 для поверки шкалы от 0
Температура свободных КОНЦОВ, °C	Значения термо-ЭДС на								
	0	10	20	30	40	50	60	70	80
0	0	0,638	1 287	1,947	2,618	3.299	3.989	4,689	5,398
5	-0,318	-0,310	0,969	1,629	2,300	2,981	3,671	4,371	5,080
10	-0,638	0	0,649	1.309	1,980	2,661	3,361	4,051	4,760
И	— 0,702	-0,064	0,585	1,245	1,915	2,597	3,287	3,987	4,696
12	-0,767	-0,129	0,520	0,180	1,851	2,532	3,232	3,922	4,631
13	-0,832	-0,194	0,455	1,115	1,786	2,487	3,157	3,857	4,566
14	-0,896	-0,258	0,391	1,051	1,722	2,403	3,093	3,793	4,502
15	-0,961	-0,323	0,326	0,986	1,657	2,338	3,028	3,728	4,437
16	-1,026	-0,398	0,261	0,921	1,592	2 223	2,963	3.683	4,372
17	-1,091	— 0,453	0,196	0,856	1,527	2,208	2,898	3,598	4,307
18	-1,157	-0,519	0,130	0,790	1,461	2,142	2,832	3,532	4 241
19	-1,222	-0,584	0,065	0,725	1,396	2.077	2,767	3,467	4,176
20	-1,287	-0,649	0,60	0,660	1,331	2,012	2,702	3,402	4,111
21	-1,353	-0,715	0 066	0,594	1,265	1.946	2,636	3,336	4,045
22	-1,418	-0,780	-0,131	0,529	1,200	1,881	2,571	3,271	3,980
23	-1,484	-0,846	-0,197	0,463	1,134	1,815	2.505	3,205	3,914
24	-1,550	-0,912	-0,263	0,397	1,068	1,749	2,439	3,139	3,848
25	-1,616	-0,978	-0,329	0,321	1,002	1,683	2,373	3,073	3,772
26	-1,682	- 1,044	-0 395	0,262	0,936	1,616	2,307	3,007	3,716
27	-1,758	-1,110	-0,461	0,199	0,870	1,551	2,241	2,941	3,650
28	-1,813	-1,173	-0,522	0,132	0,803	1,483	2,174	2,874	3,573
29	-1,881	-1,243	-0,594	0,066	0,737	1,418	2,108	2,808	3,517
30	-1,947	- 1,309	-0,660	0,000	0,671	1,352	2,042	2,742	3,441
§ 4.5
Предмонтажнал проверка измерительных приборов
85
потенциометров  радуировкн ХК с учетом температуры свободных концов на отметках до 0пС
на отметках шкалы, ЛС
	-90	-100	-НО	- 120	130	- 140	- 160	-180	-200
	-5,146	— 5,641	- 6,117	-6,575	-7,014	- 7,433	-8,207	-8,894	-9,488
	- 5,464	-5,959	-6,435	-6,893	-7,332	-7,751	-8,525	-9,212	-9.806
	-5,784	-6,279	-6,755	-7,213	-7,652	-8,071	-8,815	-9.532	-10,126
	-5,848	-6,343	-6,819	-7,277	-7,716	-8,135	- 8,909	-9,596	-10,190
	-5,913	-6,408	-6,884	-7,342	- 7,781	-8,2	-8,974	-9,661	-10,255
	- 5,978	-6,464	-6,949	- 7,407	-7,846	-8,265	-9,039	-9,726	-10,32
	-6,042	-6,537	-7,013	-7,471	-7,91	-8,329	-9,103	-9,79	-10,384
	-6,107	-6,602	- 7,078	- 7,536	-7,975	-8,394	-9,168	-9,855	-10,449
	-6 172	-6.667	-7,134	-7,601	-8,04	-8,459	- 9,233	-9,92	-10,514
	-6,237	-6.732	- 7,208	-7,666	- 8,105	-8,524	-9,298	-9,985	-10,579
	-6,303	- 6,798	7,274	-7,732	-8,171	-8,59	-9,364	-10,051	-10,645
	-6,368	-6,862	-7,339	-7,797	-8,236	-8,655	-9,429	-10,116	-10,71
	-6,433	-6.928	-7,404	-7,862	-8,301	-8,72	- 9,494	-10,181	-10,775
	-6,499	-6,994	-7,47	-7,928	-8,367	-8,785	-9.56	- 10,247	-10,841
	-6.564	- 7,059	-7,535	- 7,993	- 8,422	“8,851	-9,625	-10,323	-10,906
	-6.629	-7,124	-7,6	-8,058	-8,49	-8,916	-9,69	-10,377	-10,971
	-6.696	-7,191	-7.667	-8,125	-8,564	-8,983	-9.757	-10,444	-11,038
	-6.762	-7,257	-7,733	-8,191	-8,63	-9,048	-9.823	-10,51	-11,104
	6,828	7,323	7,799	-8,257	-8,696	-9,115	-9,889	- 10,576	- 11,17
	-6.894	-7,389	-7,865	-8,323	-8,762	-9,186	-9,955	- 10.642	-11,236
	-6,961	-7,456	- 7,932	-8,39	-8,829	-9,248	- 10,022	- 10.709	-11,303
	-7,027	- 7,522	-7.998	-8,456	-8,895	-9,814	-10,088	- 10,775	-] 1,369
	-7.093	-7,588	-8,064	-8,522	— 8,961	-9,38	-10,154	-10,841	-11,435
потенциометров градуировки ХК с учетом температуры свободных концов на отметках до 800 °C
отметках шкалы, ‘'С
	90	100	150	200	250	300	350	400	600	800
	6,116	6,842	10,591	14,519	18,599	22,806	27,111	33,482	49.094	66,469
	5,798	6,524	10,273	14,201	18,281	22,488	26,793	31,164	48,776	66.151
	5.478	6,204	9,953	13,881	17,961	22,168	26,473	30,844	48,456	65,831
	5,414	6.140	9,889	13,817	17,897	22,104	26,409	30,780	48,392	65,767
	5,349	6,075	9,824	13,752	17,832	22,039	26,344	30,715	48,327	65,702
	5,284	6,010	9,759	13,687	17,767	21,974	26,279	30,650	48.262	65,637
	5,220	5.946	9,695	13,623	17,703	21,910	26,213	30,586	48.198	65,573
	5 155	5,881	9,630	13,558	17,638	21,845	26,150	30,521	48,133	65,508
	5,090	5,816	9,565	13,493	17,573	2],780	26,085	30,456	48,068	65,443
	5,025	5,751	9,500	13,427	17,508	21,715	26.020	30,391	48,003	65,378
	4,959	5,685	9,444	13,362	17,442	21,649	25,954	30,325	47,937	65,312
	4,894	5,620	9,369	13,297	17,377	21,584	25,889	30.260	47,872	65,247
	4,829	5,555	9,304	13,232	17,312	21.519	25,824	30,195	47,807	65,182
	4,489	5,489	9.248	13,166	17,246	21,453	25,758	30,129	47,741	65,116
	4,698	5,424	9,173	13.101	17.18]	21,388	25,693	30.064	47,676	65,051
	4,632	5,358	9,107	13,035	17,115	21,322	25,627	29,998	47,610	64,985
	5,566	5,290	9,041	12,969	17,049	21,256	25,561	29.932	47.544	64,919
	4,500	5,226	8,975	12,903	16,983	21,190	25,495	29,866	47.478	64,853
	4,434	5,160	8,909	12,837	16,917	21,124	25,429	29.800	47,412	64,787
	4,368	5.094	8,843	12,771	16,851	21,058	25,363	29,744	47,346	64,72]
	4,301	5,027	8,776	12,704	16,784	20,991	25,296	29,667	47,279	64,654
	4,235	4,961	8,710	12.638	16,718	20,925	25,220	29,601	47.213	64,689
	4,169	4,895	8,644	12,572	16,652	20,859	25,164	29,535	47,147	64,522
86
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Таблица 4.7. Контрольные значения термо-ЭДС, мВ, ио ГОСТ 3044-84 для проверки шкалы оз — 200
Температура свободных концов, “С	,	Значения термо-ЭДС								
	0	-10	-20	-30	-40	-50	-60	-70	-80
0	0	-0,392	-0,777	-1,157	- 1,527	-1,889	-2,243	-2,506	-2,920
5	0,198	-0,590	-0,875	-1,355	-1,725	-2,087	-2,441	-2,704	-3,118
10	0.397	-0,789	-1,174	-1,554	-1,924	-2,286	-2,640	-2,903	-3,317
И	0,437	-0,829	-1,214	-1,594	-1,964	-2,326	-2,680	-2,943	-3,357
12	0,477	-0,869	-1,254	-1,634	-2,004	-2,366	-2,72	-2,983	-3,397
13	0,517	-0,909	-1,294	-1,674	-2,044	-2,406	-2,76	- 3,023	-3,437
14	0,557	-0,949	-1,334	-1,714	-2,084	-2,446	-2,800	-3,063	-3,477
15	0,597	-0,989	-1,374	-1,754	-2,124	-2,486	-2,840	-3,103	-3,517
16	0,637	-1,029	-1,414	-1,794	-2,164	-2,526	-2,880	-3,143	-3,557
17	0,677	-1,069	- 1,454	-1,834	-2,194	-2,556	-2,920	-3,183	-3,597
18	0,718	-1,110	-1,495	-1,875	-2,245	- 2,607	-2.961	-.3,224	-3,638
19	0,758	-1,150	-1,535	-1,915	-2,286	-2,647	-2,988	- 3,284	-3,678
20	0,798	-1,190	-1.575	-1,935	-2,325	-2,687	-3,041	-3,304	-3,718
21	0,838	-1,230	-1,615	-1,995	-2,365	-2,727	-3,081	-3,344	-3,758
22	0,879	-1,271	-1,656	-2,036	-2,406	-2,768	— 3,122	-3,385	- 3,799
23	0,919	-1,311	-1,696	- 2,076	-2,446	-2,808	-3.162	- 3,425	-3,839
24	0.960	-1,352	-1,737	-2,117	-2,487	-2,849	-3,201	-3,466	-3,880
25	1,000	-1,392	-1,777	-2,157	-2,527	-2,889	-3,243	-3,506	- 3,920
26	1,041	-1,433	-1,818	-2,198	-2,568	-2,930	- 3,284	-3.547	-3,961
27	1,081	- 1,473	-1,857	-2,238	- 2,608	-2,970	-3,324	-3,587	-4,001
28	1,122	-1,514	-1,899	-2,279	-2,649	-3,011	- 3.365	-3,628	-4,042
29	1,162	-1.554	-1,939	-2,319	-2,689	-3,051	-3.405	-3,668	-4,082
30	1,203	-1,595	-1,980	-2,360	-2,73	- 3,092	-3,446	- 3,709	-4,123
Таблица 4.8. Контрольные значения термо-ЭДС, мВ, по ГОСТ 3044 — 84 для поверки шкалы от О
Температура свободных концов, ГС	Значения термо-ЭДС									
	0	50	100	150	200	250	300	350	400	
0	0	2,022	4,095	6,137	8,137	10,151	12,207	14,292	16,392	
5	-0,198	1,824	3,897	5,939	7,939	9,953	12,009	14,094	16,194	
10	-0,397	1,625	3,698	5,740	7,740	9,754	11,810	13,895	15,895	
11	-0,437	1,585	3,658	5,700	7,700	9,714	11,770	13,855	15,955	
12	-0,477	1,545	3,618	5,660	7,660	9,674	11,730	13,815	15,915	
13	-0,517	1,505	3,578	5,620	7,620	9,634	11.690	13,775	15,875	
14	-0,557	1,465	3,538	5,580	7,580	9,594	11,650	13,735	15,835	
15	-0,597	1,425	3,498	5,540	7,540	9,554	11,610	13,695	15,795	
16	-0,637	1,385	3,458	5,500	7,500	9,514	11,570	13,655	15,755	
17	-0,677	1,345	3,418	5,460	7,460	9,474	11,530	13,615	15,715	
18	-0,718	3,304	3,377	5,519	7,419	9,433	11,489	13,574	15,674	
19	-0,758	1,264	3,337	5,379	7,379	9,393	11,449	13,534	15,634	
20	-0,798	1,224	3,297	5,339	7,339	9,353	11,409	13,494	15.594	
21	-0,838	1,184	3,257	5,299	7,299	9,313	11,369	13,454	15,554	
22	-0,879	1,143	3,216	5,258	7,258	9,272	11,328	13,413	15,513	
23	-0,919	1,103	3,176	5,218	7,219	9,232	11,288	13,373	15,473	
24	-0,960	1,062	3,135	5,177	7,177	9,191	11,247	13,332	15,432	
25	-1,000	1,022	3,095	5,137	7,137	9,151	11,207	13.292	15,392	
26	-1,041	0,981	3,044	5,096	7,096	9,110	11,166	13,251	15,351	
27	-1,081	0,941	3,004	5,056	7,056	9,070	11,126	13,211	15,311	
28	-1,122	0,900	2,963	5,015	7,015	9,029	11,085	13,170	15,270	
29	-1,162	0,860	2,923	4,975	6,975	8,989	11,045	13,130	15,230	
30	-1,203	0,819	2,882	4,934	6,634	8,948	11,004	13,089	15.189	
§4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
87
потенциометров градуировки ХА с учетом температуры свободных концов на отметках до ОС
на отметках шкалы, 3С
	-90	-100	-ПО	-120	-130	- 140	-150	-180	-200
	-3,242	-3,553	-3,852	-4,138	-4,410	-4,670	-5,142	- 5,550	-5.892
	-3,440	-3,751	— 4,050	-4,336	-4,608	-4,868	- 5,340	- 5,748	-6,090
	-3,639	-3,950	-4,249	-4,535	-4,807	- 5,067	- 5,539	-5,947	-6,289
	-3,679	-3,990	-4,289	-4,575	-4,847	-5,107	-5,579	-5,987	-6,329
	-3,719	-4,030	-4,329	-4,615	-4,887	-5,147	-5,619	-6.027	-6,369
	-3,759	-4,070	-4,369	-4,655	-4,927	-5,187	-5,659	-6,061	-6,409
	- 3,799	-4,110	-4,409	-4,695	-4,967	-5,227	-5,699	-6,107	-6,449
	-3,839	-4,150	-4,449	-4,735	-5,007	-5,267	-5.739	-6,147	-6,489
	-3,879	-4,19	-4,489	-4,775	-5,047	-5,307	-5,779	-6,187	-6,529
	-3,919	-4,230	-4,529	-4,815	-5,087	-5,347	-5,819	-6,227	-6,569
	-3,938	-4,271	-4,570	-4,856	-5,128	-5,388	-5,860	-6,268	-6,610
	-4,000	-4,311	-4,610	-4,896	-5,168	-5,428	-5,900	-6,308	-6,650
	-4,040	-4,351	-4,650	-4,963	-5,208	-5,468	-5,940	-6,348	-6,690
	-4,080	-4,391	-4,690	-4,976	-5,248	-5,508	-5,980	-6,388	-6,730
	-4,121	-4,432	-4,731	-5,017	-5,289	- 5,549	-6,021	-6,429	-6,771
	-4,161	-4,472	- 4,771	- 5,057	-5,329	-5,589	-6,061	-6,469	-6,811
	-4,202	-4,512	-4,811	- 5,098	- 5,370	-5,630	-6,102	-6,510	-6,852
	-4,242	-4,553	-4,852	-5,138	-5,410	- 5,670	-6,142	-6,550	-6,892
	-4,263	-4,594	-4,893	-5,179	-5,451	-5,711	-6,183	- 6,591	- 6,933
	-4,303	-4,634	-4,933	-5,219	-5,491	-5,751	-6,223	-6,631	-6,973
	-4,344	-4,675	-4,974	-5,250	-5,532	-5,792	-6,264	-6,672	-7,014
	-4,384	-4,715	-5,014	-5,300	- 5,572	-5,832	-6,304	-6,712	- 7,054
	-4,425	-4,756	-5,055	-5,341	-5,612	-5,873	-6,345	-6,753	- 7,095
потенциометров градуировки ХА с учетом температуры свободных концов на отметках до 1300 °C
на отметках шкалы, JC
	500	600	700	800	900	1000	1100	1200	1300
	20,640	24,902	29,128	33,277	37,325	41,269	45,108	48,828	52,398
	20,442	24,704	28,830	33,079	37,127	41,071	44,910	48,630	52,200
	20,243	24,505	28,731	32,880	36,928	40,872	44,711	48,531	52,001
	20 203	24,465	28,691	32,840	36,888	40,832	44,671	48,491	51,961
	20,163	24,425	28,651	32,800	36,848	40,792	44,631	48,451	51,921
	20,123	24,385	28,611	32,760	36,808	40,752	44,591	48,411	51,881
	20,083	24,345	28,571	32,720	36,768	40,712	44,551	48,371	51,841
	20,043	24,305	28,531	32,680	36,728	40,672	44,511	48,331	51,801
	20,003	24,265	28,491	32,640	36,688	40,632	44,471	48,291	51,761
	19,963	24,225	28,451	32,600	36,648	40,592	44,431	48,251	51,721
	19,922	24,184	28,410	32,559	36,607	40,551	44,390	48,210	51,680
	19,882	24,144	28,370	32,519	36,567	40,511	44.350	48,170	51,640
	19,842	24,104	28,330	32,479	36,527	40,471	44,310	48,130	51,600
	19,802	24,064	28,290	32,439	36,487	40,431	44,270	48,090	51,560
	19.761	24,023	28,249	32,398	36,446	40,390	44,229	48.049	51,519
	19,721	23,983	28,209	32,358	36,406	40,350	44.189	48.009	51,479
	19,680	23,942	28,168	32,317	36,365	40,309	44,148	47.968	51,438
	19,640	23,902	28,128	32,277	36,325	40,269	44,108	47,928	51,398
	19,598	23,861	28,087	32,236	36,284	40,228	44,067	47,887	51,357
	19,559	23,221	28.047	32,196	36,244	40,188	44,027	47,847	51,317
	19,518	23,780	28,006	32,155	36,203	40,147	43,986	47,806	51,276
	19,487	23,740	27,966	32,115	36,163	40,107	43,946	47.766	51,236
	19,447	23,699	27,925	32,074	36,122	40,066	43,905	47,727	51,195
88
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Таблица 4.9. Кон (рольные значения термо-ЭДС, мВ, по ГОСТ 3044 — 84 для поверки шкалы от О
Темпера!ура свободных КОНЦОВ, :С	Значения термо-ЭДС							
	0	100	200	300	400	500	600	700
0	0	0,645	1,440	2,323	3,260	4,234	5,237	6,274
5	-0.027	0,618	1,413	2,296	3,233	4,207	5,210	6,247
10	— 0,055	0,590	1,385	2,268	3,205	4,179	5,182	6,219
И	-0,061	0,584	1,379	2,262	3,399	4,173	5,176	6,213
12	- 0,067	0,578	1,373	2,256	3,193	4,167	5,170	6,207
13	- 0,072	0,573	1,368	2,251	3,188	4,162	5,165	6,202
14	-0 078	0,567	1,362	2,245	3,182	4,156	5,159	6,196
15	-0,084	0,561	1,356	2,239	3,176	4,150	5,153	6,190
16	-0,090	0,555	1,350	2,233	3,170	4.144	5,147	6,184
17 .	-0,095	0,550	1,345	2,228	3,165	4,139	5,142	6,179
18	-0 101	0,544	1,339	2,222	3,159	4,133	5,136	6,173
19	-0,107	0.538	1,333	2,216	3,153	4,127	5,130	6,167
20	-0,113	0,532	1,327	2,210	3,147	4,121	5,124	6,161
21	-0,119	0,526	1,321	2,204	3,141	4,115	5,118	5,155
22	-0,125	0,520	1,315	2,198	3,135	4,109	5,112	6,149
23	-0,131	0,514	1,309	2,192	3,129	4,103	5,106	6,143
24	-0,137	0,508	1,303	2,186	3,123	4,097	5,100	6,137
25	-0,142	0,503	1,298	2,181	3,118	4,092	5,095	6,132
26	-0,148	0,497	1,292	2,175	3,112	4,086	5,089	6,126
27	-0,154	0,491	1,286	2,169	3,106	4,080	5,083	6,120
28	-0,161	0,484	1,279	2,162	3 099	4,073	5,076	6,113
29	-0,167	0,478	1,273	2,156	3.093	4,062	5,070	6,107
30	-0,173	0,472	1.267	2,150	3,087	4.061	5,064	6,101
- 84 для поверки шкалы 07 ЗОЙ
Таблица 4.10. Контрольные значения термо-ЭДС, мВ, по
ГОСТ 3044
Температура свободных концов, ’С	Значения термо-ЭДС							
	300	400	500	600	700	800	900	1000
0	0,431	0,786	1,241	1,791	2,430	3,154	3,957	4,833
5	0 426	0,771	1,226	1,776	2,415	3,139	3,942	4,818
10	0,400	0,755	1,210	1,760	2,399	3,123	3,926	4,802
И	0,397	0,752	1,207	1,757	2,396	3,120	3,923	4,799
12	0,394	0,749	1,204	1.754	2,393	3,117	3,920	4,796
13	0,391	0,746	1.201	1,751	2,390	3,114	3,917	4,793
14	0,388	0,743	1,198	1,748	2,387	3,111	3,914	4,790
15	0,385	0,740	1,195	1,745	2,384	3,108	3,911	4,787
16	0,381	0,736	1,191	1,741	2,380	3,104	3,907	4,783
17	0,378	0,733	1,188	1,738	2,377	3,101	3,904	4,780
18	0,375	0,730	1,185	1,735	2,374	3,098	3,901	4,777
19	0,372	0,727	1,182	1,732	2,371	3,095	3,898	4,774
20	0,368	0,723	1,178	1,728	2,367	3,091	3,894	4,770
21	0,365	0,720	1,175	1,725	2,364	3,088	3,891	4,767
22	0,362	0,717	1,172	1,722	2,361	3,085	3,888	4,764
23	0,359	0,714	1,169	1,719	2,358	0,082	3,885	4,761
24	0,355	0,710	1,165	1,715	2,354	3,078	3,881	4,757
25	0.352	0,707	1,162	1,712	2,351	3,075	3,878	4,754
26	0,349	0,704	1,159	1,709	2,348	3,072	3,875	4,751
27	0,345	0,700	1,155	1,705	2,344	3,068	3,871	4,747
28	0,342	0,697	1 152	1,702	2,341	3,065	3,868	4,744
29	0,339	0,694	1,149	1,699	2,338	3,062	3,865	4,741
30	0,335	0,690	1,145	1,695	2,334	3,058	3,861	4,737
§ 4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
89
потенциометров градуировки ПП с учетом температуры свободных концов на отметках до 1600 °C
на отмсттах шкалы. "С
	800	900	1000	1100	1200	BOO	1400	1500	1600
	7,345	8,448	9,585	10,754	11,947	13,155	14,368	15,576	16,771
	7,316	8,421	9,558	10,727	11,920	13,128	14,341	15,549	16.744
	7,290	8,393	9,530	10.699	11,892	13,100	14,313	15,521	16,716
	7,284	8,387	9,524	10,693	11,886	13,094	14,307	15,515	16,710
	7,278	8,381	9,518	10,687	11,880	13,088	14,301	15,509	16,704
	7,273	8,376	9,513	10 682	11,875	13.083	14,296	15,504	16,699
	7,267	8,370	9.507	10,676	11,869	13,077	14,290	15,498	16,693
	7.261	8,364	9,501	10,670	11,863	13,071	14,284	15,492	16,687
	7,255	8,358	9,495	10,664	11,857	13,065	14,278	15,486	16,681
	7,250	8,353	9,490	10,659	11,852	13,060	14,273	15,481	16,676
	7,244	8,347	8,484	10,653	11,846	13,054	14,267	15,475	16.670
	7,238	8,341	9,478	10,647	11,840	13,048	14,261	15,469	16,664
	7,232	8,335	9,472	10,641	11,834	13,042	14,255	15,463	16,658
	7,226	8,329	9,466	10,635	11,828	13,036	14,249	15,457	16,652
	7,220	8,323	9,460	10.629	11,822	13,030	14,243	15,451	16,646
	7,214	8,317	9,454	10,623	11,816	13,024	14,237	15,445	16,640
	7,208	8,311	9,448	10,617	11,810	13,018	14,231	15,439	16,634
	7,203	8,306	9,443	10,612	11,805	13,013	14,226	15,434	16,629
	7,197	8,300	9,437	10.606	11,799	13,007	14,220	15,428	16.623
	7,191	8,294	9,431	10,600	11,793	13,001	14,214	15,422	16,617
	7,184	8,287	9,424	10,593	11,786	12,994	14,207	15,415	16,610
	7,178	8,281	9,418	10.587	11,780	12,988	14,201	15,409	16,604
	7,172	8,275	9,412	10,581	11,774	12,982	14,195	15,403	16,598
потенциометров градуировки до ISOffC
ТПР с учетом температуры свободных концов
на отметках
на оIметках шкалы, °C
	1100	1200	1300	1400	1500	1600	1700	1800
	5,777	6,683	7,845	8,952	10,094	11.257	12,426	13,585
	5,762	6,768	7,830	8,937	10,079	11,242	12,411	13.570
	5,746	6,752	7.814	8,921	10,063	11,226	12.395	13,554
	5,743	6,749	7,811	8,918	10,060	11.223	12,392	13,551
	5,740	6.746	7,808	8,915	10,057	11.220	12,389	13,548
	5,737	6,743	7,805	8,912	10,054	11,217	12,386	13,545
	5,734	6,740	7.802	8,909	10,051	1 1.214	12,383	13,542
	5,731	6,737	7,799	8,906	10,048	11.211	12,390	13,539
	5,727	6,733	7,795	8,902	10,044	11.207	12,376	13,535
	5,724	6,730	7.792	8,899	10,041	11.204	12,373	13,532
	5,721	6,727	7,789	8,896	10,038	11,201	12,370	13,529
	5,718	6,724	7,786	8,893	10,035	1 1,198	12,367	13,526
	5,714	6.720	7,782	8,889	10,031	11,194	12,363	13,522
	5,711	6,717	7,779	8,886	10,028	11,191	12,360	13,519
	5,708	6,714	7,776	8,883	10,026	11,188	12,357	13,516
	5,705	6.711	7,773	8,880	10,022	11,185	12,354	13,513
	5,701	6,707	7,769	9,876	10,018	11,181	12,350	13,509
	5,698	6,704	7,766	8,873	10,015	11,178	12,347	13,506
	5,695	6.701	7,763	8,870	10 012	11,175	12,344	13,503
	5,691	6.697	7,759	8,866	10 008	11,171	12,340	13,499
	5,688	6.694	7,756	8,863	10,005	11,168	12,337	13,496
	5,685	6,691	7,753	8,860	10,002	11,165	12,334	13.491
	5.681	6,687	7,749	8,856	9,998	11,161	12,331	13.489
Таблица 4 11 Контрольные значения термо-ЭДС, мВ, по ГОСТ 3044—84 для поверки потенциометров градуировки МК с учетом температуры свободных концов на отметках шкалы от — 200 до — 30 °C
Температура свободных КОНЦОВ, ”С	Значения термо-ЭДС на отметках шкалы, °C												
	-200	-180	-160	- 140	-120	-100	-90	-80	-70	-60	-50	-40	-30
0	-6,153	-5,781	-5,349	-4,859	-4,313	-3,715	-3,396	-3,065	-2,772	-2,367	-2,000	-1,622	-1,232
5	— 6,368	— 5,996	-5,564	- 5,064	-4,538	-3,930	-3,611	-3,280	-2,987	-2,582	-2,215	- 1,837	-1,447
10	-6,584	-6,212	-5,780	- 5,290	-4,744	-4,145	-3,827	-3,496	- 3,203	- 2,793	-2,431	- 2,053	-1,663
11	-6,628	- 6,256	-5,824	-5,334	-4,788	-4,190	-3,871	-3,540	- 3,247	- 2,842	-2,475	- 2,097	-1,707
12	-6,672	-6,300	-5,868	-5,378	-4,832	-4,234	-3,915	- 3,584	— 3,291	-2,886	-2,519	-2,141	-1,751
13	-6,716	-6,344	-5,912	- 5,422	-4.876	-4,278	-3,959	-3,628	-3,335	-2,930	-2,563	-2,185	-1,795
14	-6,760	-6,388	- 5,956	-5,466	-4,920	-4,322	-4,003	-3,672	-3,379	-2,974	- 2,607	-2,229	- 1,839
15	- 6,804	- 6,432	-6,000	-5.510	-4,964	-4,366	-4,047	-3,716	-3,423	-3,018	-2,651	- 2,273	-1,883
16	-6,848	- 6,476	-6,044	-5,554	-5,008	-4,410	-4,091	- 3,760	- 3,467	-3,062	- 2,695	-2,317	-1,927
17	-6,892	-6.520	-6,088	-5,598	-5,052	-4,454	-4,135	- 3,804	-3,511	-3,105	- 2,739	-2,361	-1,971
18	-6,936	- 6.564	-6,132	- 5,642	- 5,096	- 4,498	-4,179	- 3,848	-3,555	-3,150	-2,783	- 2,405	-2,015
19	-6,980	-6,608	-6,176	- 5,686	-5,140	-4,542	- 4,223	-3,892	-3,599	-3,194	- 2,827	-2,449	-2,059
20	- 7,025	-6,653	-6,221	-5,731	-5,185	- 4,587	-4,268	-3,937	-3,644	-3,239	-2,872	- 2,494	-2,104
21	-7,070	-6,698	-6,266	- 5,776	v 5,230	-4,632	-4,313	-3,982	- 3.689	- 3,284	-2,917	-2,539	-2,149
22	-7,115	-6,743	-6,311	-5,821	— 5,275	-4,677	-4,358	-4,027	— 3,734	-3,329	- 2,962	-2,584	-2,194
23	-7,160	-6,788	-6,356	- 5,866	- 5,320	-4,722	-4,403	-4,072	-3,779	-3,274	-3,007	-2,629	-2,239
24	- 7,205	-6,833	-6,401	-5,911	-5,365	- 4,767	- 4,448	-4,117	-3,824	-3,419	-3,052	- 2,674	-2,284
25	-7,250	-6,878	- 6,446	-5,956	-5,410	-4,812	-4,493	-4,162	-3,869	- 3,464	-3,097	-2,719	-2,329
26	- 7,295	-6,923	-6,491	-6,001	-5,454	-4,857	-4,538	- 4,207	-3,914	- 3,509	-3,142	-2,764	-2,374
27	-7,340	-6,968	-6,536	-6,046	-5,500	- 4,902	-4,583	-4.252	- 3,959	-3,554	-3,187	-2,809	-2,419
28	-7,385	-7,012	-6,581	-6,091	- 5,545	-4,947	-4,628	-4,297	-4,004	-3,599	-3,232	- 2,854	-2,464
29	-7,430	- 7,058	- 6,626	-6,136	-5,590	- 4,992	-4,673	-4,342	-4,049	-3,644	-3,277	- 2,899	-2,509
30	-7,476	-7,104	-6,672	-6,182	-5,636	- 5,036	-4,719	-4,388	-4,095	-3,690	-3,323	- 2,945	-2,555
Наладка средств и систем измерения температуры______________Разд 4
Таблица 4 12. Контрольные значения термо-ЭДС, мВ, по ГОСТ 3044—84 для поверки потенциометров градуировки МК с учетом температуры свободных концов на отметках шкалы от -20 до +100сС
Температура свободных концов, °C	Значения гермо-ЭДС на отметках шкалы, "С												
	-20	-10	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	too
0	-0,832	-0,421	0,000	0,431	0.872	1,323	1,783	2.253	2,731	3,215	3,709	4,211	4,721
5	-1,047	-0,636	0,215	0,216	0,657	1,108	1,568	2.038	2,516	3,000	3,494	3,996	4,506
10	-1,263	-0,852	0,431	0,000	0,441	0,892	1,352	1,822	2,300	2,784	3,278	3,780	4,290
И	-1,307	-0,896	0,476	-0,044	0,397	0,848	1,308	1,778	2,256	2,740	3,234	3,736	4.246
12	- 1,351	-0.940	0,519	-0,088	0,353	0,804	1,264	1.734	2,212	2,696	3,190	3,692	4,202
13	-1,395	-0,984	0,563	-0.132	0,309	0,760	1,220	1.690	2,168	2,652	3,146	3,648	4,158
14	- 1,439	-1,028	0,607	-0,176	0,265	0716	1,176	1,646	2,124	2,608	3,102	3,604	4,114
15	-1,483	- 1,072	0,651	-0,220	0,221	0,672	1,132	1.602	2,080	2,564	3,058	3.560	4,070
16	-1,527	- 1,И6 ,	0,695	-0,264	0,177	0,628	1,088	1.558	2,036	2,502	3,014	3,516	4,026
17	-1,571	-1,160	0,739	-0,308	0,133	0,584	1,044	1,514	1,992	2,476	2,970	3,472	3,982
18	-1,615	-1,204	0,783	-0,352	0,089	0,540	1,000	1,470	1,948	2,432	2,926	3,428	3,938
19	- 1,659	-1,248	0,827	-0,395	0,045	0,496	0,956	1,426	1,904	2,388	2,885	3,384	3,894
20	-1,704	-1,293	0,872	-0,441	0,000	0,451	0,911	1,381	1,859	2,343	2,837	3,339	3.849
21	-1,742	- 1,338	0,917	-0,486	-0,045	0,406	0,866	1.336	1,814	2,298	2,792	3,294	3,804
22	-1,794	-1,383	0,962	-0,531	-0,090	0,361	0,821	1,291	1,769	2,253	2,747	3,249	3.758
23	- 1,839	-1.428	1,007	-0,576	-0,135	0,316	0,776	1,246	1,724	2,208	2,702	3,204	3,714
24	-1,884	-1,073	1,052	-0,621	-0,180	0,271	0,731	1,201	1,679	2,163	2,657	3,159	3,669
25	-1,929	-1,518	1,097	-0,666	-0,225	0,226	0,686	1,156	1,634	2,118	2,612	3,114	3,624
26	-1,974	-1,563	1,142	-0,701	-0,270	0,181	0,641	1,111	1,589	2,073	2,567	3,069	3,579
27	-2,019	-1,608	1,187	-0,756	-0,315	0,136	0,596	1,065	1,544	2,028	2,522	3,024	3,534
28	-2,064	-1,653	1,232	-0,801	-0,360	0,091	0,551	1,021	1,499	1,983	2,477	2,979	3.489
29	-2,109	-1,698	1,277	-0,846	-0,405	0,046	0,506	0,976	1,454	1,938	2,432	2,934	3,442
30	— 2,155	-1,744	1,323	-0,892	-0,451	0,000	0,460	0,930	1,408	1,892	2,385	2,388	3,398
Предмонтажная проверка измерительных приборов
92
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
для определения основной погрешности поверяемого потенциометра следует помнить, что их допускаемые погрешности должны относиться как 1 3
Например, ,ьля потенциометра ПП-63 класса точности 0,05 наибольшая допускаемая погрешность определяется но формуле
Добр = ±(5 KT4U+0,5UMHH), (4,10) где Добр — основная допускаемая погрешность образцового потенциометра, В; U — данное (задаваемое) показание цшенциомет-ра, В, Гмин — цена деления шкалы потенциометра, причем на пределе « х 0,5» Ь мин = = 2,5  10"5 В, на пределе « х 1» иМИ|1 = =5* 10"5 В, на пределе «х 2» Е7МИН = = 10 10"5 В,
Пример 4.2. Опре 1елим возможность поверки потенциометра 1радуировки ХК со шкалой 0—100°C и классом точности 0,5 с помощью потенциометра ПП-63,
Диапазон измерения поверяемого потенциометра равен 6,842 мВ Предел допускаемой погрешности равен 0,5 % диапазона измерения, т. е. Дпов = +0,005  6,842 = = ±0,03421 мВ.
Для максимального значения шкалы потенциометра погрешность образцового по-тегциометра при работе в диапазоне 25 мВ ^мин = 2,5  10” s В, Добр = + (5 * КГ4* 68,4 х х КГ4 ±0,5-2,5-КГ5) = ±1,6-10"5 В = = ±0,016 мВ,
Условие пригодности выбранного образцового потенциометра
Добр Апоп/3
или 0,016 ± 0,03421/3, г. е. 0,016<0,0114, не выполняется и, следовательно, потенцио-ме гр ПП-63 не при! оден для поверки ноте? циометра со шкалой 0—100 С класса точности 0,5
Если в качестве образцового прибора используется универсальный прибор типа Р4833, то наибольшая допускаемая погрешность его определяется по формуле
Добр= + 5*КГ4(Щ/10 + (7), (4.11) где Un =0,1 В — нормирующее значение, U - задаваемое значение напряжения, В. Тогда для указанного выше примера имеем Доор = ±0,0084 мВ В этом случае условие пригодности образцового потенциометра выполняется, так как 0,0084 < 0,0114.
Пример 4.3. Проверим условие пригодности поверки потенциометра градуировки ХК со шкалой 0 — 200сС класса точности 0,5 потенциометром ПП-63 класса точности 0,05.
Диапазон измерения поверяемого потенциометра равен 14,519 мВ. Предел основ-•пой допускаемой погрешности равен 0,5 % диапазона шмерения, т. е. Дпов = ±0,005 х х 14,519 = ±0.0726 мВ
Для максимального значения шкалы потенциометра ПП-63 основная погрешношь АОбр = ± (5  10“4  145,2 - КГ4 + 0Л • 2,5 х х КГ5) = ±1,97* 10" 5 В = +0,0197 мВ.
Условие пригодности
Добр < Лцов/3 или 0,0179 < 0.0726/3, т. е. 0,0197 <0,0242, выполняйся и, следовательно, образцовый потенциометр ПП-63 пригоден для поверки Тем более пригоден для поверки прибор [ииа Р4833.
Из примеров 4.2 и 4.3 видно, что потенциометр типа Р4833 пригоден для поверки промышленных потенциометров классов юч-пости 0,5 и 0,25 всех традуировок и диапазонов измерения.
В случае применения потенциометра ПП-63 для поверки потенциометров класса точности 0,5 с диапазоном измерений равным или менее 10,4 мВ или класса точности 0,25 всех I радуировок и диапазонов измерений условие пригодности не выполняется
В этом случае необходимо выбрать более точные приборы, например типов Р4833, Р37-1 класса точности 0,01 или типа Р363 класса точности 0,002
Основная погрешность определяется не менее чем на пяти отметках шкалы, включая начальную и конечную отметки
Если основная погрешность показаний погенциоме гра превышает допускаемое значение, то необходимо произвести юстировку прибора.
Юстировка включае г в себя совокупное! ь операций но доведению погрешностей приборов до значений, соответс1вующих техническим требованиям.
При выполнении юстировки медную компенсационную катушку сопротивления необходимо заменить машаниновой с номинальным сонро явлением, соответствуюшим [радуировке прибора
Чтобы манганиновая катушка сопротивления обладала высокостабильными свой-с 1 вами и не вносила дополнительной ло-1 решности в измерительную схему, она должна прой! и режим термической и естественной стабилизации (старения). Термическое старение катушек должно проводиться при температуре (125 + 5) '’С в течение 125 ч, естественное кон [рольное старение катушек должно происходить при комнатной температуре в течение 3 мес.
§4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
93
При юстировке вместо мащаниновых спиралей катушек гн и гп измерительной схемы (см. рис, 4.5), которые служат для изменения показаний в начале и конце шкалы, следует подключить образцовые магазины сопротивлений, например МСР-63, с учетом сопротивления соединительных проводов.
На одном мат азине нужно установит ь сопротивление, соответствующее начальной отметке, а на другом — сопротивление, соответствующее конечной отметке шкалы, и, поочередно изменяя сопротивления па магазинах, добиться совпадения крайних отметок шкалы.
По сумме сопротивлений (сопротивления на мат азине и сопротивление соединительных проводов от магазина до измерительной схемы) с помощью универсального прибора типа Р4833 или моста постоянного тока, например МО-62, необходимо подогнать сопротивление спиралей до этого значения с точностью + 0.01 Ом.
Если сопротивления спирали не хватает, вмест о нее следует изготовить новую из манганиновой проволоки диаметром 0,5 или 0,3 мм. В сомнительных случаях, когда найденное сопротивление спирали значительно отличается от номинально! о значения сопротивления заводской спирали, следует тщательно проверить сопротивления резисторов измерительной схемы и сравнить их с данными технического описания и инструкции по эксплуатации прибора. Припайку спиралей следует производить надежно, пользуясь только бескислотным флюсом — канифолью.
После окончания юстировки проверяют правильность показаний потенциометра по оцифрованным отметкам, основную погрешность и погрешность срабатывания контактов регулируют нет о устройства. Погрешность срабатывания проверяется не менее чем на двух любых отметках шкалы в пределах области действия регулирующего устройства.
Для проведения этой операции необходимо указатель зада i чика регулирующего устройства установить на проверяемую отметку шкалы и, плавно изменяя входное напряжение, добиться срабатывания регули-руюшет о устройства Операцию провес т и не менее 3 раз. Среднее значение трех полученных отсчетов сравнить с номинальным напряжением, соответствующим отметке шкалы, на которую установлен указатель регулятора. Полученная разность является погрешностью срабатывания контактов регулирующего устройства.
Определение разности следуег производи г ь при плавном увеличении и уменьшении значения измеряемой величины.
Погрешнее 1 ь срабатывания не должна превышав 1,5 абсолютного значения основной допускаемой погрешности потенциоме<-ра.
Вариацию показаний потенциометров определяют одновременно с определением основной погрешнос!и как разность между показаниями приборов при плавном увеличении и уменьшении значения измеряемой величины ие менее чем на трех отметках (примерно равномерно распределенных по шкале), причем два из них должны находиться вблизи начала и конца шкалы.
Вариация показаний выражается в гех же единицах, чю и основная погрешность.
Предел допускаемого значения вариации не должен превышать абсолютного значения предела допускаемою значения основной погрешности
Соответствие основной погрешности записи определяют не менее чем на пяти о [метках шкалы, интервал между которыми не должен превышать 30% длины шкалы В число поверяемых отметок должны входить начальная и конечная отметки шкалы. У многоточечных приборов, имеющих переключатель входных цепей, допускается определять соо)ве1ствие на указанных отметках при двух положениях переключателя, при которых записанные на диаграммную ленту значения измеряемой неизменной величины имею) наибольшую разность.
Определение основной погрешности записи производят либо но линейке, либо по диаграммной ленте или диску.
Для по 1енциометров классов точности 0,25 и 0,5 и приборов с полем регистрации шириной 120 мм и меньше основная погрешность записи может быть равной допускаемой основной по!решности следующего класса точности.
Качество записи и продвижения диаграммной ленты (диска) проверяют по требованиям технической документации на прибор. Ширина линии записи ие должна превышать; 0,8 мм при ширине поля записи диаграммы до 100 мм; 1.0 мм при ширине поля записи от 100 до 250 мм. 1.2 мм при ширине поля записи свыше 250 мм, В одно-ючечных регистрирующих приборах запись должна производиться непрерывной линией.
Для многоточечных приборов, кроме того, полезно определять разброс одноименных точек записи при подаче на каждую пару зажимов для подключения датчиков такою напряжения, при котором близкие jjo
94
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Рис. 4.12. Схема приспособления для проверки вариации записи многоточечных потенциометров
номерам точки будут располагаться вдоль шкалы на наибольших расстояниях друг от друга. Вариация записи определяется за время не менее 20 мин.
На рис. 4.12 показана схема приспособления для проверки многоточечных потенциометров.
На источнике регулируемого напряжения ИРН устанавливают напряжение, соответствующее диапазону измерения поверяемого прибора. Значение задаваемого напряжения контролируют образцовым потенциометром, Переменные резисторы (или постоянные с требуемым сопротивлением), образующие схему делителя напряжения, подбирают >ак, чтобы записи проверяемых точек находились примерно на равных расстояниях.
Отклонение скорости перемещения диаграммных лент и частоты вращения диаграммных дисков от номинальных значений определяют при любом показании прибора.
У прибора с синхронным двигателем отклонение скорости или частоты вращения определяют следующим образом
Включают механизм записи и после начала перемещения диаграммной ленты (диска) его отключают и делают отмеi ку на диаграммной ленте (диске) относительно неподвижной части прибора. Затем одновременно включают механизм записи и электрические часы, питающиеся от того же источника, 41 о и синхронный двигатель прибора. За время гд, соответствующее 1/2 оборота диска или прохождению 500 мм диаграммной ленты (не менее), через 5 мин (также не менее) выключают механизм записи и делают новую отметку на диаграммной ленте (диске) относительно той же неподвижной части прибора.
Отсчитывают время гном на диаграмме по делениям времени между указанными отметками и вычисляют отклонение скорости перемещения диаграммной лен гы или частоты вращения диаграммного диска от номиналь
ной (в процентах) по формуле
5. = (1 -	100.	(4.12)
У приборов с шаговым двигателем отклонение скорости продвижения диаграммных лент и частоту вращения дисков от номинальных значений определяют по требованиям технической документации на проверяемый прибор.
Допускаемое отклонение средней скорости перемещения диаграммной ленты или диска (в процентах) от ее номинального значения приводятся в технической документации на конкретные типы приборов.
Для определения времени прохождения указателем всей шкалы поверяемого потенциометра на образцовом потенциометре скачкообразно изменяют выходную величин} от значения, соответствующего начальной отметке шкалы, до значения, соответствующего конечной отметке шкалы.
Секундомером измеряют время, за которое указатель потенциометра достигает конечного деления шкалы.
Аналогично измеряют время прохождения указателем всей шкалы в направлении от конца к началу шкалы.
Время прохождения указателем всей шкалы определяют как среднее арифме ги-ческое четырех измерений. Оно не должно превышать значения, указанного в инструкции по эксплуатации или паспорте потенциометра.
Милливольтметры, имеющие шкалу, выраженную в градусах температуры, включают в измерительную цепь последовательно с резистором /?рез. Сопротивление его должно соответствовать внешнему сопрот ивлению указанному иа шкале поверяемого прибора, с допуском Кд:
^рез = (*вн ± Лд)-
Допуск Кд = 0,1Квн, но не более 0,5 Ом
При поверке милливольтметров градуировки ПП и ПР на отметках шкалы от 1000 °C и выше сопротивление Квь увеличивают на 1,2 Ом, что cooi ветствует усчов-ному приросту сопротивления термопары при нагревании.
Для регулирующих пирометрических милливольметров определяют погрешность срабатывания контактов. При этом указатели заданной температуры устанавливают за пределами отметок шкалы так, ч гобы они не препятствовали свободному движению стрелки.
Контактное устройство регулирующего милливольтметра включают в сеть за 2 ч до начала проверки.
§4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
95
Входные цепи проверяемо! о многоточечного самопишущего пирометрического милливольтметра соединяют параллельно.
Проверяют правильность работы корректора милливольтметров. Корректор должен обеспечивать перемещение указателя прибора от начальной отметки вправо и влево не менее чем на ±3% длины шкалы.
Определение основной погрешности и вариации показаний милливольтметров проводят методом непосредственного сличения с образцовым милливольтметром или компенсационным методом с помощью потенциометра постоянного тока.
Предел допускаемой основной погрешности милливольтметра (в процентах) равен его классу точности и выражается в виде приведенной погрешности в процентах нормирующего значения.
За нормирующее значение для милливольтметров принимают:
разность верхнего и нижнего предельных значений входного сигнала, если его нулевое значение находится на краю диапазона измерения входного сигнала или вне его;
сумму абсолютных предельных значений входного сигнала, если его нулевое значение находится внутри диапазона измерения.
Нормирующее значение выражают в единицах выходного сигнала.
Напряжения выбирают по ГОСТ 3044 — 84.
Пример 4.4. Требуется определить возможность поверки милливольтметра со шкалой 0 — 400°С градуировки ХК класса точности 1,5 при помощи потенциометра типа ПП-63 класса точности 0,05.
Диапазон измерения милливольтметра ранен 31,482 мВ. Предел основной допускаемой погрешности равен 1,5% диапазона измерения, т, е. Дпов — ±0,015 • 31,482 = = 0,472 мВ.
Согласно (4.9) наибольшая допускаемая основная погрешность потенциометра Л<и5р -= ± (5  10“4 • 314,9  Ю 4 + 0,5  5 • 10“5) = = ±0,04075 мВ.
Условие пригодности образцового потенциометра
Добр « Лпов/3 ИЛИ 0,04075 0,47/3, т.е. 0,04075 <0,15, выполняется, потенциометр ПП-63 пригоден для определения основной погрешности милливольтметра.
Невозврашение указателя к нулевой отметке (в миллиметрах) при плавном подводе указателя от наиболее удаленной отметки шкалы не должно превышать уо, вы-
Таблица 4,13. Время установления показании
Длина шкалы прибора, мм	Время установления показаний, с, милливольтметров	
	одноканальных	MHOI 0-канальных
До 90	8	4
От 90 до 150	14	7
Свыше 150	18	10
числяемого ио формуле
у0 = 0,005KL,
(4.13)
где К — класс точности прибора; L — длина шкалы, мм.
Невозвращение пишущего устройства самопишущих приборов к нулевой линии соответствующего канала записи (в миллиметрах) не должно быть более значения е0, вычисляемого по формуле
е0 0,01 XL,	(4.14)
где К — класс точности прибора; L- ширина поля записи канала, мм.
Невозвращение указателя к нулевой отметке следует определять в процессе проверки основной погрешности и вариации.
Время установления показаний милливольтметров не должно превышать значений, указанных в табл. 4.13,
При проверке на милливольтметр подают скачкообразно изменяемую величину, создающую установившееся отклонение указателя приблизительно на 2/3 длины шкалы, Если нулевая отметка находится внутри диапазона измерений, за длину шкалы принимают более длинную часть шкалы по одну сторону от нулевой отметки.
Время установления показаний следует определять от момента подключения или изменения измеряемой величины до момента, когда отклонение указателя о г установившегося значения будет не более 1,5 % длины шкалы.
Предел допускаемой дополнительной погрешнее! и, вызванной изменением наклона прибора от нормального положения в любом направлении на ±5°, не должен превышать 0,5 предела допускаемой основной погрешности. Эту дополнительную погрешность следует определять при изменении положения прибора наклоном поочередно в четырех направлениях (вперед, назад, влево и вправо).
Для многоточечных самопишущих милливольтметров качество записи определяют
96
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
ирг подаче на входные зажимы напряжений, соответствующих каждой контролируемой точке, при которых запись следующих одна за друюЙ точек располщ ается на наибольших расстояниях друт от друга вдоль шкалы Качество записи определяют в течение не м?нее чем 10 мин.
Для многоточечных самопишущих приборов одновременно определяют правильность действия переключателя, т, е. соответ-с 1 т ие номера точки на переключателе и диш ра.мме.
Ширина линии записи (в миллимефах) для самопишущих приборов с непрерывной записью чернилами не должна превышать значения, вычисляемого по формуле
А = 0,01KL/3 + 0,2,	(4.15)
1де К — класс точности прибора; L— ширина поля записи, мм.
Погрешность скорости перемещения диаграммы определяют в течение времени, необходимого для ее перемещения на 0,5 м
По аналогии с самопишущими лог омет-рами (нормативные документы /для милливольтметров и логометров общие) можно считать, что отклонение скорости движения диаграммной бумаги от заданной не должно превышать +1 % заданного значения. Э i у операцию проводят с помощью секундомера на одной из числовых оз меток шкалы милливольтмет ра.
Погрешность скорости перемещения диаграммы и качество записи проверяют о. [повременно.
Погрешность срабатывания контакта регулирующего устройства определяют не менее чем на двух отметках шкалы в пределах диапазона его действия. На каждой проверяемой о [метке шкалы трижды определяют действительное значение напряжения, соответствующее моменту сраба гывания. и вычисляют среднее арифметическое. Погрешность срабатывания регулирующего устройства определяется как разнос i ь номинального значения показания, соответствующего положению указателя задачи регулирующего устройства, и действи । елщюго значения измеряемой величины в момент срабатывания. Эта разность, как указывалось выше, ие должна превышать 1,5 абсолютного Значения допускаемой основной погрешности показаний милливольтметра.
4.5.2.	ПРОВЕРКА АВТОМАТИЧЕСКИХ МОСТОВ И ЛОГОМЕТРОВ
При предмонтажноЙ проверке мое t ов и логометров в первую очередь производится внешний осмотр приборов.
После включения моста или лоюметра и их прогрева (моста — в течение 0,5 ч, а потометра - нс менее 10 мин при некотором значении сопротивления имитатора датчика в диапазоне измерения) необходимо оцепить чувстви1 ельность и реакцию на ступенчатое изменение сопротивления на образцовом приборе
Убедившись в нормальном функционировании приборов, необходимо приступить к поверке основной погрешности.
Основная погрешность мостов и лого-мегров поверяется на всех оцифрованных о [ метках шкалы.
Сопротивления, соответствующие оцифрованным отметкам, для различных традуть ровок приборов выбираются из таблиц приложения 2.
Образцовые приборы, применяемые для определения основной погрешности моста, должны обеспечивать установку проверяемых значений сопротивлений с погрешностью, не превышающей 1/3 основной погрешности прибора.
Пример 4.5. Для образцового магазина сопротивлений тина МСР-63 класса точности 0,05 наибольшая допускаемая погрешность в процентах номинального значения сопротивления включенного резистора определяется по формуле
Д^р = + (0,05 + 0,02m//?),	(4.16)
где — основная допускаемая погрешность образцового магазина; m — числе включенных декад; R — сопротивление включенного резистора, Ом.
Для поверки моста градуировки 50П класса точности 0,5 с диапазоном измерения 0—200 °C при помощи образцового магазина сопротивлений МСР-63 требуется проверить условие нригодност и выбранного образцового прибора.
Диапазон измерения поверяемого моша равен (/?2оо — /?0) = 88,515 - 50 = 38,515 Ом Предел основной допускаемой погрешности равен + 0,5% диапазона измерения, т, е Дпон = +0,005  38,515 = ±0,192 Ом
Для получения сопротивления 88,515 Ом необходимо включить 5 декад магазина МСР-63. Погрешность образцово! о магазина на максимальном значении шкалы моста [см. (4.16)]
Добр = ± (0,05 + 0,02 • 5/88,515) = ±0,051 %, или в единицах сопротивления
Д^р = ±0.00051  88,515 = +0.0416 Ом,
Условие пригодности выбранного образ-
§4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
97
цового магазина
Добр < Дпов/3 ИЛИ 0,0416	0,192/3,
т. е. 0,0416 < 0,0642, выполняется и, следовательно, магазин МСР-63 пригоден для поверки моста
Для поверки основной погрешности ло-гометров применяют образцовые приборы, □01 решность которых не превышает 1/5 основной погрешности поверяемого прибора.
Пример 4.6. Требуется определить основную погрешность логометра градуировки 100П класса точности 1,5 с диапазоном измерения 0-150 °C при помощи магазина МСР-63 класса точности 0,05.
Предел основной допускаемой погрешности логометра равен Дпов = ± 1,5 % (Я15о — - Яо) = ± 1,5% (158,22 — 100) = ± 0,015 х х 58,22 = ±0,87 Ом.
Погрешность образцового магазина МСР-63 на максимальном значении шкалы поверяемого логометра [см. (4.16)]
Добр = ± (0,05 + 0,02  5/158,22) = ± 0,0506 % или
Добр = ±0,0506-158,22 = ±0,0801 Ом.
Условие пригодности образцового сред-
ства измерения
Добр = Дпов/5 или 0,0801	0,87/5,
.	т. е. 0,0801 < 0,174,
выполняется и; следовательно, магазин МСР-63 пригоден для поверки основной погрешности логометра.
Аналогичные расчеты выполняются для других средств измерения при использовании образцовых приборов МСР-60М и P483L Пригодность образцовых магазинов сопротивлений типа МСР-63 класса точности 0,05 и типов МСР-60М, Р4831 классов точности 0,02 для поверки промышленных автоматических мостов классов точности 0,25 и 0,5 различных градуировок и всех диапазонов измерений приведена в табл. 4.14 — 4.17.
При несоблюдении условия пригодности для данных типов образцовых приборов следует выбирать более высокоточный образцовый прибор.
Если погрешность показаний моста превышает допускаемое значение, то необходимо произвести юстировку прибора с помощью подгонки сопротивления спиралей начала и предела шкалы гк и гп аналогично тому, как это делается при юстировке потенциометров (см. рис. 4.8).
Таблица 4.14. Прнюдносгь образцовых приборов типов Р4831, МСР-60М и МСР-63 для поверки автоматических мостов градуировки 5011
Поверяемый прибор	Диапазон измерения, 'С	— 200——70		-120-±30		-70 -г ±180		0-100		0-150	
	Класс точности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Образце-вый прибор	МСР-63 классов точности 0,05	Да	Да	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Да	Нет
	Р4831, МСР-60М класса точности 0,02	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да
Продолжение табл. 4.14
Поверяемый прибор	Диапазон измерения, С	0-200		0-300		0-400		0-500		200-500	
	Класс точности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Образце-вый прибор	МСР-63 класса точности 0,05	Да	Нет	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Нет
	Р4831, МСР-60М классов точности 0,02	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да
4 Наладка средств измерений
98
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд, 4
Таблица 4.15, Пригодность образцовых приборов типов Р4831, МСР-60М и МСР-63 для поверки автоматических мостов градуировки 100П
Поверяемый прибор	Диапазон измерения, °C	-200 + -70		-200 + + 50		-100 + + 30.		-90 + + 50		-70 + + 180		-25 + + 25		0-50	
	Класс точности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0.5	0,25	0,5	0,25
Образце-вый при- бор	МСР-63 класса точности 0,05	Да	Да	Да	Да	Да	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
	Р4831 и МСР-60М классов точности 0,02	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Нет	Да	Да
Продолжение табл. 4.15
Поверяемый прибор	Диапазон измерения °C	0-100		0-150		0-200		0-300		0-400		0-500		200-500	
	Класс точности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Образцовый прибор	МСР-63 класса точности 0,05	Нет	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Да	Да	Да	Нет
	Р4831 и МСР-60М классов точности 0,02	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да
Таблица 4.16. Пригодность образцовых приборов типов P483I, МСР-60М и МСР-63 для поверки автоматических мостов градуировки 50М
Поверяемый прибор	п Диапазон измерения, °C	-5	3+0	-50 + + 50		-50 + + 100		0-	50	0-	100	0-	-150	0-	-180	50—	100
	Класс ТОЧНОСТИ	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Образцовый прибор	МСР-63 класса точности 0,05	Нет	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет
	Р4831 и МСР-60М классов точности 0,02	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Нет	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Нет
Таблица 4.17. Пригодность образцовых приборов типов Р4831, МСР-60М и МСР-63 для поверки автоматических мостов грндунровки 100М
Поверяемый прибор	Диапазон измерения, °C	-50 + 0		-50+ +50		-50+ + 100		-25++25		0-25	
	Класс точности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Обраэцо-вый прибор	МСР-63 класса точности 0,05	Нет	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
	Р4831 и МСР-60М классов точности 0,02	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Нет	Нет	Нет
§4.5,
Предмонтажная проверка измерительных приборов
99
Продолжение табл. 4.17
Поверяемый прибор	Диапазон измерения, °C	0-50		0-100		0-150		0-180		50-100	
	Классточности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Образце-вый прибор	МСР-63 класса точности 0,05	Нет	Нет	Нет	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет
	Р4831 и МСР-60М классов точности 0,02	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Нет
Юстировку логометров производят с помощью двух образцовых магазинов сопротивлений, которые необходимо подключить вместо манганиновых катушек начала и конца шкалы измерительной схемы согласно техническому описанию и инструкции по эксплуатации прибора. После подгонки сопротивлений катушек их впаивают в измерительную схему.
По окончании юстировки измерительных приборов следует проверить показания иа оцифрованных отметках шкалы.
На рис. 4.13 приведена схема приспособления для проверки разброса точек записи многоточечных мостов. Приспособление подключают к колодке зажимов внешних подключений моста. Диапазон измерения проверяемого моста (в омах) делят на число точек измерений, и полученное значение г устанавливают на переменных резисторах:
= г; /?2 = 2r; R3 = Зг; /?„ = пг. При включении в работу мост последовательно печатает проверяемые точки
Основную погрешность и вариацию показаний определяют на всех числовых отметках шкалы поверяемого логометра. Значения сопротивлений, соответствующие оцифрованным отметкам, для различных градуировок (см. приложение 2) выбирают по ГОСТ 6651-84.
Предел допускаемой основной погрешности логометра в процентах численно равен классу точности. Этот предел выра-
pff 61	6*	6”
\--------------------------------
X колодке еажимод моста
Рнс. 4.13. Схема приспособления для проверки вариации записи многоточечных мостов
жается в процентах нормирующего значения.
За нормирующее значение для догомет-ров принимают разность верхнего и нижнего предельных значений сопротивлений.
При поверке метрологических характеристик логометров вычисляют предел допускаемой основной погрешности и, устанавливая стрелку (перо) поверяемого прибора на оцифрованных отметках, с помощью образцового средства поверки сравнивают значение абсолютной погрешности Д на каждой отметке с пределом допускаемой основной погрешности До. Если Д До, то и основная погрешность не превышает класса точности логометра.
Вариация определяется пределом допускаемого значения вариации показаний поверяемого прибора и на каждой отметке не должна превышать предела допускаемой основной погрешности.
Проверку вариации производят одновременно с проверкой основной погрешности при прямом и обратном ходах стрелки (пера) логометра.
Определение влияния наклона прибора на показания логометра производят на трех отметках шкалы (в начале, в середине и в конце) при наклоне его поочередно вперед, назад, вправо и влево на ±5°.
Предел допускаемой дополнительной погрешности в этом случае не должен превышать 0,5 предела допускаемой основной погрешности.
Определение несовпадения крайних линий сетки диаграммной бумаги с крайними отметками шкалы логометра производится через 5-10 мин после включения двигателя. Несовпадение не должно превышать ширины крайних отметок шкалы.
Определение основной погрешности записи и качества записи производят иа любых трех числовых отметках диаграммной бумаги.
Основная погрешность записи (отклонение линии записи от соответствующей ли-
100
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд.4
ним диаграммной бумаги) не должна превыше! ь предела допускаемой основной погрешности логометра.
Отпечатки на диаграммной бумаге в многоточечных приборах и линии записи должны быть четкими
Ширина линии записи (в миллиметрах) для самопишущих логомстров с непрерывной записью чернилами не должна превышать зна чения, вычисляемого по формуле (4.15).
Определение отклонения скорости движения диаграммной бумаги от заданной нро-изв эдят на одной из числовых отмеюк шкалы с помощью секундомера, оно не должно превышать ± 1 % заданного значения
Погрешность срабатывания регулирующею устройства определяю! на любых двух отметках шкалы проверяемого логометра в г иапазоне действия регулирующего устройства.
Для этого на отметке шкалы трижды определяют действительное значение сопротивления, соответствующее моменту срабатывания, и вычисляют среднее арифметическое. Погрешность срабатывания определяется как разность номинального значения показания (в омах), соответствующего положению указателя задачи регулирующею устройства, и действительного значения измеряемой величины по показаниям логометра. Под зоной нечувегви гельности регулирующего устройства понимают разность значений измеряемой величины (в омах) при срабатывании и возврате регулирующе! о устройства в диапазон измерения логометра.
Зона нечувствительности нормируется пределом допускаемой зоны нечувствительности, который не должен превышать предел т допускаемой основной погрешности регулирующего ущройства
Предел допускаемой дополнительной пог эешности логометра, вызванной и зме-иеи тем напряжения питания от нормальных до любых значений в рамках рабочих условий применения, не должен превышать 0,5 предела допускаемой основной погрешности.
Эта погрешность определяется не менее чем на трех отметках шкалы (в начале, в середине и в конце) при изменении напряжения питзния в допускаемых пределах.
Методика определения дополнительной погрешности аналогична меюдике определения основной погрешности.
Указатель логометра устанавливают, плазно подводя его справа и слева к выбранной числовой отметке шкалы, и записывают coo iвеicIвенно показания магазина сопро-тивлений Я] и /?2 при номинальном напряжении литания прибора Затем изменяют
напряжение питания и записывают показания /?) и R'z, соответствующие измененным показаниям магазина сопротивления, необходимым для установки указателя лш ометра на прежнюю отме I ку шкалы.
Наибольшая разность (/^i — /?)) или (К2 - R'2) не должна превышать 0,65 предела допускаемой основной погрешности логометра.
4.6.	СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
С УНИФИЦИРОВАННЫМИ СИГНАЛАМИ
В разд. 3 указано, что для измерения технологических параметров в настоящее время широкое применение находят вторичные измерительные приборы и измерительные комплексы с унифицированными входными сш налами.
Система измерения в зтом случае состоит из обычного первичного измерительного преобразователя, нормирующего преобразователя, вторичного измерительного прибора и каналов связи между ними.
Нормирующие преобразователи служат для преобразования неунифицированных сигналов (в милливольтах, омах) термо-преобразователей в эквивалентные унифицированные сигналы (в миллиамперах, вольтах, килопаскалях). Передача унифицированных сигналов от нормирующих преобразователей к вторичным приборам осуществляется соответственно токовыми или пневматическими системами передач (см. разд. 3).
Рассмотрим принцип действия и особенности наладки нормирующих преобразователей Ш-71, Ш-71И, Ш-72 и Ш-72И, наиболее широко применяемых в системах измерения температуры с унифицированными токовыми сигналами.
4 6 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ Ш-71 и Ш-71И
Измерительные преобразователи предназначены для преобразования сигналов термопреобразователей сопротивления в унифицированный сигнал постоянного тока 0—5 мА или напряжения постоянного тока 0-10 В.
Принципиальная электрическая схема преобразователя представлена на рис. 414 Преобразователь состоит из измерительного моща МИ-1, усилителя входною, устройства г альванической развязки, усилителя выходного.
1^5—£ z ъя-з j
сг
НИ
блок преобразования
А2
У1
УГР
S 2
Сеть
|>
6fF
6 2 A*t
3 з 18 17 35 36 2 » 27 22 23 27 2» Jg 28 »g »7 »g
«у 8 Q^iUtUi
-18В
корпус
BblXOd Выход + 12 В -12В +12 В Мйщй
-12 В -2ЧВ +2» В Пит, терм Терм.сопр Терм.со пр.
О? 62
W
Х1
Цепь коп 'Геры, со пр.
Терм, со пр. _ Пит, терм. J
7
7
5
Л 2
КОН1.	Цепь
1	Выход
2	Выход
S	220 В
6	220 В
Системы измерения температуры с унифицированными сигналами
Рис. 4.14. Принципиальная электрическая схема преобразователя Ш-71:
МИ-\ — мост измерительный, БИ-\ — БИ-3 — барьер искробезопасности, У/, У2 — усилители входной и выходной соответственно; УГР — устройство гальванической развязки
о
Рис. 4.15. Принципиальная электрическая схема измерительного моста МИ-1 (см. рис. 4 14) с внешними соединениями
Принципиальная электрическая схема измерительного моста МИ-1 с внешними соединениями представлена на рис. 415 Измерительный мост МИ-1 (АЗ) осуществляет преобразование изменения сопротивления терк, опреобразователя в напряжение постоянного тока.
Для периодического контроля работо-спосэбности преобразователя служит кнопка SB «Контроль», при нажатии которой вместо датчика в плечо моста подключается контрольное сопротивление. При этом значение выхсдного сигнала преобразователя равно половине номинального значения с допуском ±10%.
'-Гапряжение питания измерительного моста поступает с источника питания П41С4/4 через барьер искробезопасности F5 (см также рис 4.14).
Регулировка стабилизированного напряжения питания моста осуществляется с помощью резистора R2.
Напряжение с выхода моста подается чере: барьеры искробезопасности F3, F4 на вход усилителя А2 Последний осуществляет преобразование выходного напряжения постоянного тока измерительного моста в переменное, усиление переменного напряжения, выпрямление и усиление напряжения постоянного тока
Для преобразования постоянного напряжения в переменное используется модулятор, выполненный по мостовой схеме на транзисторах КП304А.
Усиление переменного напряжения осуществляется микросхемой К553УД1В
Усиленное переменное напряжение выпрямляется мостовым демодулятором, выполненным на транзисторах КП303Д, фильтруется и поступает на усилитель постоянного тока на микросхеме К553УД1А, Номинальное значение выходного напряжения усилителя А2 равно 1 В
Для обеспечения линейной зависимости выходного напряжения усилителя А2 от изменения измеряемой температуры усилитель и мост охвачены положительной обратной связью (Kj, К7).
Для обеспечения требуемого масштабирования АЗ и А2 охвачены отрицательной обратной связью (К4, R2). Обе петли обратной связи подаются с выхода А2 на АЗ через барьер искробезопасности F2. С выхода А2 через барьеры F2 н F1 сигнал поступает на вход устройства гальванической развязки АЗ.
Электрическая схема АЗ состоит из модулятора и демодулятора, выполненных на транзисторах КТ118Б, и трансформатора. У правление ключами модулятора и демодуля-
S 4.6,
Системы измерения температуры с унифицированными сигналами
103
Рис. 4.16. Принципиальные электрические схемы барьеров искробезопасности (см. рис. 4.14):
а — схема БИ-1; б — схема БИ-2; « — схема БИ-3
тора осуществляется генератором прямоугольных импульсов, С выхода АЗ сигнал поступает на выходной усилитель А4 (см. рис. 4.14), выполненный по схеме с непосредственной связью каскадов. Усилитель А4 обеспечивает унифицированный выходной сигнал 5 мА или 10 В и состоит из предва
рительного усилителя на микросхеме К553УД1А и оконечного каскада, выполненного на транзисторах КТ361Д и КТ315В.
Усилитель А4 охвачен глубокой отрицательной обратной связью по току или напряжению в зависимости от вида выходного сигнала.
Принципиальные электрические схемы барьеров искробезопасности даны на рис. 4.16.
Принципиальная электрическая схема входных цепей преобразователя Ш-71 представлена на рис. 4.17,
Определение основной погрешности измерительного преобразователя должно производиться путем сравнения показаний образцового прибора, включенного на выходе измерительного преобразователя, с расчетным значением выходного сигнала
Схема поверки измерительного преобразователя приведена на рис. 4.18.
Суммарная погрешность приборов, контролирующих входные и выходные сигналы, не должна превышать 1/3 допускаемой основной погрешности.
Перед поверкой преобразователь должен быть включен в течение 30 мин для прогрева.
Основная погрешность проверяется при значениях выходною сигнала 0, 20, 40, 60, 80 и 100 % предела изменения выходного сигнала.
За основную погрешность у принимается выраженная в процентах наибольшая (по абсолютному значению) разность между действительным средним значением Ах выходного сигнала, измеренным при прямом и обратном изменениях входного сигнала, и
Рис. 4.17. Принципиальная электрическая схема входных цепей преобразователя Ш-71: а - схема со стабилизатором на микросхеме; б - измененная часть схемы МИ-1 со стабилизатором на стабилитронах
104
Наладка средств и систем измерения температуры
Рззп. 4
Рис. 4.18 Схема поверки преобразователя Ш-71:
о —с выходом по юку; б —с выходом по напряжению (см рис 418,а); Р/д — частотомер, например Ф5043, класс точности не хуже 0,5, диапазон измерений 45 — 63 Гц, Р2 — осцилло!раф, например С1-68, Р1\ — во ietmcip переменною тока, например Э515/3, класс точности не хуже 1,0, предел измерения 0 — 3000 В, PV2 - волыме1р постоянного тока, например цифровой вольтметр Ш1513, класс точности не хуже 0,05, Явх 5= 10 МОм; —/?4 — магазин сопротивлений, например МСР-60М,классточности не хуже 0,02, разрешающая способность 0,01 Ом;	Р6 - магазин сопротивлений,
например РЗЗ (класс точности нс хуже 0,05); /?обр — две последовательно соединенные катушки электрического сопротивления, например Р321, измерительные с номинальным сопротивлением 100 Ом, класс точности не хуже 0,01, TV — автотрансформатор, например РНО 250-2, предел регулирования 0 — 250 В, ток нагрузки — до 2 А
расчетным значением Арасч (табл. 4.18) выходною сигнала, отнесенная к нормирующему значению Av выходного сигнала:
У =	-4paC4)10<W	(417)
Вариация выходного сигнала опрсде-ляе гея как наибольшая по абсолютному значению разность выходных сигналов, полученная при подходе к одному и тому же значению входного сигнала сверху или снизу при заданном его значении. Вариация определяется при тех же значениях выходнот о сигнала, что и основная погрешность.
46.2. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ Ш-72 и Ш-72И
Преобразователи предназначены для преобразования сигналов термоэлектрических преобразователей типов ТХК, ТХА, ТПП, ТП Р, ТВР в унифицированные сигналы постоянного тока 0 — 5 мА или напряжения постоянного тока 0—10 В.
Соединение термоэлектрических преобразователей типов ТХК, ТХА, ТПП, ТВР с преобразователем осуществляется термоэлектродными проводами. Общее сопротивление линии связи с измерительным прибором, включая сопротивление само! о термоэлектрического преобразователя, не должно быть более 150 Ом.
Принципиальная электрическая схема измерительного преобразователя представлена на рис. 4.19,
Преобразователь состоит из измерительного моста А1, усилителя входно1 о А2, устройства гальванической развязки АЗ, устройства функционального А4, усилителя выходною А 5 и барьера искробезопасности F1 типа БИ-4.
Измерительный мост А1 осуществляет компенсацию термо-ЭДС свободных концов гермопары с помощью медного резистора, включенного последовательно в одно из плеч моста и установленного вблизи места подключения концов термоэлектрического преобразователя.
Напряжение с выхода измерительного моста подается на усилитель А2, выполненный по схеме «модуляция — демодуляция». Модулятор выполнен по мостовой схеме на полевых транзисторах КП304А. Далее напряжение, снимаемое с модулятора, усиливается усилителем переменного тока, выполненным на ин iei ральной микросхеме К553УД1В, и выпрямляется демодулятором, собранным по мостовой схеме на палевых транзисторах КПЗОЗД Дальнейшее усиление сигнала постоянного тока осуществляется усилителем, выполненным на микросхеме К553УД1В. Усилитель входной А2 охвачен общей отрицательной обратной связью по напряжению, обеспечивающей необходимое усиление.
С выхода усилителя А2 сигнал поступает на устройство гальванической развязки АЗ, которое состоит из модулятора, разделительного трансформатора, демодулятора и генератора прямоугольных импульсов. Модулятор
6 4,6.	Системы измерения температуры с унифицированными сигналами 105
Таблица 4 18. Расчетные значения входных и выходных сигналов преобразователей Ш-71
Тип 1ермопреобра-	Предел		Диапазон	Расчетные значения сигналов, Ом, в точках					
зователя сопротив-	измерения, °C		измене-	1	2	3	4	'	5	6
ления, ус ювное			НИЯ						
обозначение номи-			входно-		при выходном сигнале.			мА(В)	
									
кой характеристики			нала, Ом	0(0)	1(2)	2(4)	3(6)	4(8)	5(Ю)
ТСП, 10П	0	300	11,38	10,00	12,36	14,68	16,95	19,19	21,38
	0	400	14,94	10,00	13,14	16,20	19,19	22,10	24,94
	0	500	18,38	10,00	13,91	17,70	21,38	24,94	28,38
	0	650	23,31	10,00	15,06	19,92	24,59	29,05	33,31
	300	650	11,93	21,38	23,88	26,33	28,71	31,04	33,31
ТСП, гр. 21	-200	-70	25,13	7,95	13,14	18,24	23,25	28,19	33,08
	-120	30	27,82	23,63	29,33	34,94	40,50	46,00	51,45
	-70	180	44,91	33,08	42,34	51,45	60,43	69,28	77,99
	0	100	17,99	46,00	49,64	53,26	56,86	60,43	63,99
	0	150	26,78	46,00	51,45	56,86	62,21	67,52	72,78
	0	200	35,43	46,00	53,26	60,43	67,52	74,52	81,43
	0	300	52,34	46,00	56,86	67,52	77,99	88,26	98,34
	0	400	68,72	46,00	60,43	74,52	88,26	101,66	114,72
	0	500	84,55	46,00	63,99	81,43	98,34	114,72	130,55
	200	500	49,12	81,43	91,64	101,66	111,48	121,11	130,55
ТСП, 100П	-200	70	54,57	17,31	28,56	39,64	50,53	61,27	71,88
	-200	50	102,40	17,31	38,80	59,62	79,98	100,00	119,71
	-120	30	60,50	51,36	63,72	75,94	88,03	100,00	111,86
	-90	50	55,99	63,72	75,13	86,42	97,62	108,71	119,71
	-70	180	97,66	71,88	92,02	111,86	131,39	150,61	169,54
	-25	25	19,86	90,03	94,03	98,01	101,98	105,94	109,89
	0	50	19,71	100,00	103,97	107,92	111,86	115,79	119,71
	0	100	39,11	100,00	107,92	115,79	123,61	131,39	139,11
	0	150	58,22	100,00	111,86	123,61	135,26	146.79	158,22
	0	200	77,03	100,00	115,79	131,39	146,79	162,01	177,03
	0	300	113,78	100,00	123,61	146,79	169,54	191,87	213,78
	0	400	149,36	100,00	131,39	162,01	191,87	220,99	249,36
	0	500	183,76	100,00	139,11	177,03	213,78	249,36	283,76
	200	500	106,73	177,03	199,22	220,99'	242,84	263,26	283,76
ТСМ, гр. 23	-50	0	11,29	41,71	43,97	46,23	48,48	50,74	53,00
	-50	50	22,58	41,71	46,23	50,74	55,26	59,77	64,29
	-50	100	33,87	41,71	48,48	55,26	62,03	68,81	75,58
	0	50	11,29	53,00	55,26	57,52	59,77	62,03	64,29
	0	100	22,58	53,00	57,52	62,03	66,55	71,06	75,58
	0	150	33,87	53,00	59,77	66,55	73,32	80,09	86,87
	0	180	40,64	52,00	61,13	69,26	77,38	85,51	93,64
	50	100	11,29	64,29	66,55	68,81	71,06	73,32	75,58
	0	60,4	13,64	53,00	55,73	58,46	61,18	63,91	66,64
ТСМ, 100М	-50	0	21,52	78,48	82,81	87,12	91,42	95,72	100,00
	-50	50	42,92	78,48	87,12	95,72	104,28	112,84	121,40
	-50	100	64,32	78,48	91,42	104,28	117,12	129,96	142,80
	-25	25	21,43	89,27	93,57	97,86	102,14	106,42	110,70
	0	25	10,70	100,00	102,14	104,28	106,42	108,56	110,70
	0	50	21,40	100,00	104,28	108,56	112,84	117,12	121,40
	0	100	42,80	100,00	108,56	117,12	125,68	134,24	142,80
	0	150	63,19	100,00	112,84	125,68	138,52	151,36	164,19
	50	100	21,40	121,40	125,68	129,96	134,24	138,52	142,80
	0	180	77,03	100,00	115,41	130,82	146,22	161,63	177,03
Рис. 4.19. Принципиальная электрическая схема измерительного преобразователя Ш-72‘
МИ — мост измерительный, У1, У2 — усилители входной и выходной (соответственно), УГР — устройство гальванической развязки, УФ — устройство функциональное, ТМ(+), 777 (-)—цепи « + » и «-» от термоэлектрического преобразователя, БИ-Д — барьер искробезопасности
£
§4.6
Системы измерения температуры с унифицированными сигналами
107
Рис. 4 20. Принципиальная электрическая схема измерительного моста преобразователя Ш-72
Рис. 4.21. Принципиальная электрическая схема входных цепей преобразователя Ш-72
и демодулятор выполнены по двухполу-периодной схеме на транзисторах КТ118Б. Генератор прямоугольных импульсов управляет ключами модулятора и демодулятора.
Напряжение с выхода демодулятора фильтруется ЯС-фильтром и подается на функциональное устройство А4.
Устройство А4 осуществляет линеаризацию сигнала термопары и состоит из
суммирующего усилителя и прецизионных выпрямителей, выполненных на микросхемах К553УД1А, в цепи обратной связи которых включены диоды.
С выхода А4 сигнал поступает на выходной усилитель АЗ, выполненный по схеме с непосредственной связью каскадов. Усилитель А5 обеспечивает унифицированный выходной сигнал измерительного прибора 5 мА или 10 В и состоит из предварительного усилителя на микросхеме К553УД1А и оконечного каскада, выполненного на транзисторах КТ361Д и КТ315В. Усилитель А 5 охвачен глубокой отрицательной обратной связью по току или по напряжению в зависимости от выходного сигнала.
Принципиальная электрическая схема измерительного моста приведена на рис. 4 20.
Принципиальная электрическая схема входных цепей измерительного преобразователя представлена на рис. 4.21.
Схема поверки измерительного преобразователя дана на рис. 4.22 Методы поверки преобразователей Ш-72 аналогичны методам поверки преобразователя Ш-71.
Основная погрешность определяется по выражению (4.17).
Расчетные значения выходного сигнала для измерительного преобразователя Ш-72 приведены в табл. 4.19.
108
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд, 4
Рис. 4.22. Схема поверки преобразователя Ш-72:
а —с выходом по току; б —с выходом по напряжению; Gg — источник постоянного напряжения 6,5 В, не связанный с сетью, например сухой элемент 165-У (четыре элемента, соединенных параллельно); PF — частотомер, например Ф5043, класс точности не хуже 0,5; диапазон измерений 45 — 65 Гц; Р2 — осциллограф, например С1-68; РУ^ — вольтметр переменного тока, класс ючностм не хуже 1,0, предел измерений — 300 В, например Э515/3; PV2 — вольтметр постоянного тока, например цифровой волыметр Ш1513, класс точносги не хуже 0,05; RBX > 10 МОм; Rpei — магазин сопротивлений, например РЗЗ, класс ючности не хуже 0,2; RJKB — магазин сопротивлений, напргмер Р483[, класс точности не хуже 0,02; Лш — резистор, например МЛ Т-0,125, 100 кОм + ±5%; R, — катушка электрического сопротивления измерительная, например Р331, номинальное сопротивление 1 кОм, класс ючности не хуже 0,01; R2 — катушка электрического сопротивления измерительная, например Р321, номинальное сопроювление 10 Ом, класс точности не хуже 0,01; R3, Ra — магазины сопротивлений, например РЗЗ, класс точности не хуже 0,2; Rogp — две последовательно соединенные катушки электрического сопротивления измерительные, например Р321, номинальное сопротивление 100 Ом, класс точности не хуже 0,01; S^j, S.-i2 — двухполюсный переключатель, например ТП1-2; TV — автотрансформатор, например РНО 250-2, предел регулирова-
ния 0—250 В, ток нагрузки — до 2 А
Таблица 4.19. Расчетные значения входных и выходных сигналов преобразователей Ш-72
Тип прсобразова-теля термо-элек1 рическо! о, градуировка	Пределы измерения,’С		Диапазон измере-НИЯ входного сигнала, мВ	Расчетные значения сигналов, МВ (при 1емпературе свободных концов термоэлектрического преобразователя 20 °C), в ючках					
	От	До		1 1 2			*		6
				при вь		ходном СИ	гналс, мА	(В)	
				0(0)	1(2)	2(4)	3(6)	4(8) 	5(Ю)
ТХК,	-50	50	6,46	- 4,413	- 3,193	-1,943	-0,657	0,673	2 047
гр. XK(L)	-50	100	10,008	-4413	-2 573	-0,657	1,355	3,457	5,595
	-50	150	13,734	-4,413	-0,663	0,673	3,457	6,324	9,321
	-50	200	17,680	-4,413	-1,303	2,047	5,595	9,321	13,267
	0	100	6,898	-1,303	0,00	1,355	2,747	4,166	5,595
	0	150	10,624	- 1,303	0,673	2,747	4,876	7,0бЗ	9.321
	0	200	14,57	-1,303	1,355	4,166	7,063	10,090	13,267
	0	300	22,88	-1,303	2,747	7,063	11.658	16,558	21,577
	0	400	31,48	-1,303	4,166	10,090	16,558	23,257	30,177
	0	600	49,09	-1,30.3	7,063	16,553	26,697	37,207	47.787
	200	600	34,52	13,267	19,897	26,697.	33,687	40,727	47,787
	200	800	51,85	13,267	23,257	33,687	44,247	54 787	65,117
	— 200	50	13,04	- 10,993	-9,193	- 7,043	-4,413	-1,303	2,047
14,7.
Наладка и включение в работу систем измерения температуры
109
Продолжение табл. 4J9
Тип преобразователя термоэлектрическою, 1радуировха	Пределы измерения, °C		Диапазон из мере-ЦИЯВХОД' иого ситала, мВ	Расчетные значения сигналов, МВ (при температуре свободных концов термоэлектрического преобразователя 20 °C), в точках.					
	От	До		' J	2	’ 1	4		6
				при выходном сигнале, мА (В)					
				0(0)	1(2)	2(4)	3(6)	4(8)	5(Ю)
ТХА,	0	400	16,395	-0,798	2,468	5,741	8,947	12,241	15,597
гр ХА (К)	0	600	24,902	-0,798	4,121	8,947	13,914	18,990	24,104
	0	800	33,277	-0,798	5,741	12,241	18,990	25,801	32,479
	0	900	37,325	-0,798	6,540	13,914	21,548	29,167	36,527
	0	иоо	45,108	-0,798	8,140	17,290	26,647	35,726	44,310
	0	1300	52,398	-0,798	9,762	20,695	31.657	42,019	51,600
	200	600	16,765	7,339	10,583	13,914	17,290	20.695	24,104
	200	1200	40,691	7,339	15,597	24,104	32,479	40,471	48,030
	400	900	20,930	15,597	19,842	24,104	28,330	32,479	36,527
	600	1100	20,206	24,104	28,330	32,479	36,527	40 471	44,310
	700	1300	23,270	28,330	33,297	38,177	42,787	47,297	51,600
ТПП,	0	1300	13,037	-0,113	1,842	4,301	6,988	9,898	12 924
гр. ПП(5)	0	1600	16,685	-0,113	2,385	5,515	8,979	12,752	16,572
	500	1300	8,891	4,103	5,722	7,422	9,207	11,074	12,994
	1000	1600	7,135	9,437	10,837	12,271	13,720	15,160	16,572
ТПР,	300	1000	4 473	0,443	0,983	1,710	2,616	3,690	4 916
гр. ПР (В)	300	1600	10,986	0,443	1,596	3,367	5,680	8,427	11,429
	1000	1600	6,513	4,916	6 094	7,349	8,674	10,027	11,429
	1000	1800	8,862	4,916	6,487	8,203	10.027	11,897	13,778
ТВР,	0	1800	26,999	-0,250	5,281	11,356	17,114	22,255	26,749
ip. ВР5/206,-1	1000	1800	10,863	15,886	18,310	20,606	22,789	24,838	26,749
ТВР,	0	1800	27,277	-0,252	5 341	11,477	17,278	22,456	26,975
гр. ВР5/20И-2	1000	1800	10,937	16,038	18,483	20,795	22,994	25,061	26,975
ТВР,	0	1800	26,768	-0,248	5,221	11,245	16,950	22,060	26 520
гр ВР5/2О68-3	1000	1800	10,787	15,733	18,141	20,436	22,590	24,627	26,520
4.7.	НАЛАДКА И ВКЛЮЧЕНИЕ В РАБОТУ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Наладка систем измерения температуры и включение их в работу выполняются наладочным персоналом после окончания монтажных работ.
В первую очередь проверяется правильность монтажа первичных измерительных преобразователей, каналов связи и вторичных измерительных приборов Затем выполняются работы по наладке первичных измерительных преобразователей в комплекте с каналами связи.
После этого система измерения включается в работу.
Рассмотрим более подробно вопросы наладки и включения в работу систем измерения температуры.
4.7.1.	ПРОВЕРКА МОНТАЖА И НАЛАДКА ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С КАНАЛАМИ СВЯЗИ
При наладке термоэлектрического преобразователя прежде всего обращают внимание на правильность монтажа и соот-ве । ствне i ипа преобразователя и длины его монтажной части данным проектной документации.
Рабочий конец термоэлектрического преобразователя (горячий спай) должен располаг аться в середине измеряемого потока. Конец погружаемой части преобразователя должен выступать за ось потока на 5-10 мм. При установке преобразователя в рабочем пространстве печей, в топках, газоходах и т.п. активная часть термоэлектрического преобразователя должна выступать на 20 — 50 мм в измеряемую среду.
110
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
При наладке необходимо проконтролировать фазировку самого термоэлектрического преобразователя (термопары). Следует помнить, что термоэлектрод алюмель — «минус» термопары ХА обладает магнитным свойством и притягивается магинтом. Термоэлектрод копель - «минус» термопары ХК имеет более светлый цвет, чем термо-элеьтрод хромель.
В затруднительных случаях полярность термоэлектродов может быть определена с помощью контрольного прибора (милливольтметра, переносного потенциометра). При соединении «плюса» контрольного прибора с «плюсом» термопары стрелка контрольного прибора отклоняется вправо.
С учетом того, что у всех термоэлектрических преобразователей промышленного изготовления должен маркироваться положительный термо электрод, следует проверить соо-ветствие маркировки и действительной должности электродов.
Следующая операция наладки преобразователя заключается в проверке сопротивления электрической изоляции между термоэлектродами и металлической частью защитной арматуры, а также между термоэлектродами многозоииых и двойных преобразователей — с помощью тестера (омметра).
При низком сопротивлении изоляции следует проверить изоляцию испытательным напряжением с помощью мегаомметра на 500 В. Электрическая изоляция должна выдержать это напряжение в течение 1 мин при одних и тех же параметрах температуры н влажности окружающей среды.
Термоэлектродный провод должен быть подключен к зажимам в головке преобразователя в соответствии с полярностью жил (см, табл. 4.7).
При необходимости перед подключением термоэлектродного провода к преобразователю необходимо произвести прозвонку жил провода до прибора или сборки зажимов.
После указанных операций следует закрыть крышку на головке преобразователя, проверить наличие уплотнительной прокладки, сальника на вводе провода в головку, обеспечить мероприятия по взрывозащите, если преобразователь во взрывозащищенном исполнении, и т. д.
Термоэлектродный провод должен быть проложен в защитных стальных трубах или коробах; не допускается совместная прокладка цепей управления, сигнализации и питания переменного тока с термоэлектродным проводом (кабелем).
При сращивании термоэлектродного провода жилы соответствующей полярности
должны быть скручены, обязательно сварены и тщательно изолированы.
Для автоматических потенциометров комплекса КС сопротивление линии связи не должно превышать 200 Ом,
Сопротивление линии связи и термоэлектрического преобразователя милливольтметров Явн должно иметь определенное значение (5 или 15 Ом), указанное на шкале прибора.
Допускаемое отклонение сопротивления катушки должно быть не более +0,1 Явн, Сопротивление линии связи и преобразователя измеряют мостом постоянного тока типа МО-62 или универсальным прибором типа Р4833 и подгоняют до нужного значения с помощью манганиновой катушки.
После перечисленных операций наладка термоэлектрического преобразователя и линии связи считается законченной.
Перед подключением линии связи к измерительному прибору полезно измерить термо-ЭДС на термоэлектродных проводах у прибора. После измерения термо-ЭДС, например, с помощью переносного потенциометра ПП-63 в полученное значение напряжения вводят поправку на температуру свободных концов термоэлектродного провода в месте замера. Поправка (в милливольтах) суммируется с показанием переносного потенциометра, если температура окружающей среды положительная, и вычитается, если отрицательная.
Значение температуры окружающей среды контролируют стеклянным лабораторным термометром.
Пользуясь таблицами приложения 1, для соответствующей градуировки термоэлектродов находят действительное значение температуры в месте установки термоэлектрического преобразователя.
Если имеется какая-либо информация о значении измеряемого параметра (например, по местному ртутному термометру), то можно сопоставить значение термо-ЭДС, полученное от термоэлектрического преобразователя, со значением, полученным по местному ртутному термометру.
Пример 4.7. Напряжение, измеренное с помощью потенциометра ПП-63 на свободных концах термоэлектродного провода марки ХА, равно 8,52 мВ. Температура окружающей среды в месте замера термо-ЭДС равна +23 °C. Из табл. 4.7 термо-ЭДС для +23 °C равна 0,919 мВ.
Суммарная термо-ЭДС равна 9,44 мВ, что соответствует температуре 232,5 °C,
4.7
Наладка и включение в работу систем измерения температуры
111
4.7.2.	ПРОВЕРКА МОНТАЖА И НАЛАДКА ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ
С КАНАЛАМИ СВЯЗИ
При наладке термопреобразователей сопротивления прежде всего обращают внимание на правильность монтажа и соответствие типа термометра и длины его монтажной части данным проектной документации.
Конец погружаемой части термопреобразователя сопротивления должен размещаться ниже оси измеряемого потока для нлатиновыхпреобразователей - на5О-7Омм, для медных — на 25 - 30 мм.
Сопротивление электрической изоляции между обмотками и корпусом, а также между цепями преобразователей с двумя чувствительными элементами должно быть не менее 40 МОм.
Сопротивление изоляции можно измерить с помощью тестера (омметра).
При низком сопротивлении изоляции следует проверить ее мегаомметром на испытательное напряжение переменного тока 500 В при температуре (20 + 5)сС и относительной влажности окружающего воздуха до 80 % Электрическая изоляция должна выдержать указанное напряжение в течение 1 мнн.
Термопреобразователь сопротивления может подключаться к измерительному прибору (логометру, автоматическому мосту) по двух- или трехпроводной схеме присоединения.
Двухпроводную схему подключения применяют в условиях незначительного изменения температуры окружающей среды в месте прокладки соединительного провода (кабеля) и только при работе с логометрами.
Сопротивление линии связи для логометра не должно превышать значения, обозначенного на шкале прибора.
Допускаемое отклонение сопротивления катушек должно быть не более +0,05 Кл, где Дл — сопротивление внешней соединительной линии логометра.
На рис. 4.23 показана схема двухпроводного подключения логометра на две точки измерения (см, также рис. 4.10).
Рассмотрим операцию подгоики линии, когда переключатель П находится в верхнем замкнутом положении.
Для подгонки линии связи закорачивают оба конца соединительного провода на зажимах головки термопреобразователя и мостом постоянного тока типа МО-62 или универсальным прибором типа Р4833 измеряют сопротивление обоих проводов вместе
Рис. 4.23. Двухпроводная схема подключения термопреобразователей сопротивления к ло* гомеру:
СВ - сетевой выпрямитель
с уравнительной катушкой Лу2 от зажима 3 прибора до зажима а сборки зажимов.
Изменяя сопротивление катушки Лу2, сопротивление этой линии доводят до значения, равного половине значения, указанного на шкале логометра.
Сопротивление линий от зажима 2 логометра до зажима а следует подгонять измерением длины манганинового провода уравнительной катушки до значения, равного половине значения указанного на шкале прибора.
Таким образом, оба смежных плеча мостовой схемы будут иметь равные сопротивления.
После подгонки линий термопреобразователь сопротивления подсоединяется по нормальной схеме.
Трехпроводная схема подсоединения термопреобразователя сопротивления применяется при значительных колебаниях температуры в местах прокладки соединительных линий. Поскольку соединительные провода в трехпроводной схеме включения прибора входят в соседние плечи мостовой измерительной схемы, изменение их сопротивлений от воздействия температуры окружающей среды ие вызывает разбаланса мостовой схемы.
112
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Рис. 4.24 Трехпроводная схема подключения термопреобразователей сопротивления к потометру
При трехпроводной схеме включения прибора проверяется правильность прозвонки соединительных проводов, а затем производится подгонка сопротивления каждого из двух проводов до значения, равного половине значения внешнего сопротивления, указанного на шкале прибора.
Третий провод подключается с одним из соединительных проводов на зажимах головки термопреобразователя сопротивления.
На рис. 4.24 покатана трехпроводная схема подключения логоме гра на две т очкн измерения
Рассмотрим операцию подгонки линии, когда переключатель находится в верхнем замкнутом положении.
В зависимости от требований, предъявляемых к точности системы измерения температуры, сопротивление линий можно подогнать одним из приведенных ниже способов.
Первый способ. Снять ка! ушки Ryl и /?у2 с колодки зажимов, поставить вместо них перемычки. Закоротить два провода на зажимах головки термопреобразователя, отсоединить провод от «минуса» сетевого выпрямителя СВ. От зажимов 2 и 3 логоме гра с помощью моста, например МО-62, измерить суммарное сопротивление обоих
проводов. Считая сопротивление каждого провода равным половине суммарного значения, необходимо подогнать сопроi явление каждой катушки (/?у] и Ку2), чтобы сопротивление каждого провода было равно половине значения, указанного на шкале логометра. После этого катушки установить на колодку зажимов и привести схему подключения в нормальное состояние.
Второй способ. Этот способ необходимо примени) ь при высоких требованиях к точности измерения температуры.
Снять катушки R\i и Ryi с колодки зажимов и поставить вместо них перемычки. Отсоединить провода от зажимов 2 и 3 логометра и от «минуса» выпрямителя СВ. Изме-ри!ь попарно их суммарные сопротивления и составить три уравнения с тремя неизвес!-НЫМИ'
Ri =	+ Вх2', В2 = Rxl 4- RXC К3 = К.*! 4-
4- Кх3, где /?], R2, R3 — измеренные значения сопротивлений; Лх1, Rx2, Rx3 - сопротивление каждой линии.
Решив уравнения, получим сопротивление каждой линии Подогнать сопротивления катушек Яу1 и Лу2 с учетом сопротивлений
и Rx2, поставить их на колодку зажимов и привести схему в нормальное состояние.
Аналогичная операция проделывается для каждого термопрсобразовагеля сопротивления s случае применения многоточечного прибора При использовании в качестве измерительного прибора автоматического моста операции подгонки выполняются теми же способами.
4.7 3. НАЛАДКА И ВКЛЮЧЕНИЕ СИСТЕМЫ В РАБОТУ
После проверки правильности подключения силовых цепей питания (провода желательно применять с проре гиненной водонепроницаемой изоляцией с сечением жил проводов 1-1,5 мм2), заземления (медный провод сечением 2—3 мм2) и проведения наладочных операций система измерения температуры включается в работу.
При работе систем на действующем технологическом объекте, а также в период подготовки к включению может возникнуть необходимос!Ь в проверке основной погрешности измерительных приборов.
Для этого (с разрешения руководящею технологического персонала) следует отключить от вторичного прибора внешние термоэлектродные провода, подключить образцовый прибор и проверить вторичный прибор на всех оцифрованных отметках шкалы.
§4.7.
Наладке и включение в работу систем измерения температуры
ИЗ
При возникновении сомнений в правильности измерения температуры многоточечным прибором в какой-то точке необходимо выявить причину.
В этом случае необходимо сначала произвести подтяжку винтов в зажимах подсоединения термоэлектродных или соединительных проводов.
С соблюдением мер взрывобезопасностн открыть крышку первичного измерительного преобразователя и подтянуть винты на зажимах головки. Затем образцовым прибором измерить термо-ЭДС или сопротивление чувствительного элемента и подсчитать соответствующую ей температуру.
Необходимо помнить, что термоэлектрические преобразователи и термо преобразователи сопротивления имеют различные нормированные показатели тепловой инерции (см. § 4.2). Поэтому в необходимых случаях для уменьшения динамических погрешностей измерения температур следует применять термопреобразователи с меньшими показателями тепловой инерции.
Для этих же пелеи защитную арматуру, в которую устанавливается термопреобразователь, заполняют трансформаторным маслом или медными опилками.
Работоспособность потенциометра можно определить, закоротив концы 1ермоэлект-родного провода на колодке прибора. Показание прибора в этом случае должно соответ с 1вовать температуре медной катушкн.
При включении измерительной системы может выявиться влияние внешних электрических помех на показания потенциометра.
Наладочный персонал должен уметь правильно оценить влияние помех на работоспособность измерительной системы температуры в целом.
Источниками внешних помех moi у г быть оборудование, создающее сильные магнитные поля, радиоустановки и т, п.
Внешние помехи разделяются на поперечные и продольные. Поперечной помехой называется паразитное напряжение между входными зажимами измерительной схемы прибора, а продольной — паразитное напряжение между любым зажимом измерительной схемы и заземленным корпусом прибора.
Поперечные н продольные помехи моту г быть постоянного или переменного тока. В некоторых случаях помеху трудно сличить от измеряемой величины. Это относится, например, к поперечным помехам постоянного тока.
На электрических печах, питаемых переменным гоком, поперечная помеха на входе измерительною прибора можег колебаться
от 10 до 200 мкВ в зависимости от расположения термоэлектрического преобразователя относительно нагревателей электропечи и ее экранировки.
При питании элек1ропечи постоянным током с напряжением 220 В и мощностью до 50 кВт продольная помеха постоянного тока, влияющая на термоэлектрический преобразователь, установленный в нагревательной печи, может достигать 200 мВ, а поперечная — примерно 300 мкВ.
Эксплуатация измерительных приборов и исследование помех в условиях металлургических заводов показали, что продольная помеха переменного тока обычно не превышает 1 В, а постоянного тока — десятых долей вольта; поперечная помеха может достигать при этом 100 — 400 мкВ.
Основными источниками возникновения поперечных помех являются электромагнитные паводки на термопреобразователь и линии связи, -а также паразитные термо-ЭДС в местах спаев различных термоэлектрических материалов.
Поперечная помеха, попадая на вход измерительной схемы прибора и деис i вуя совместно с полезным сигналом от первичного преобразователя, вызывает дополнительную погрешность показаний измерительного прибора.
Напряжение продольной помехи сказывается на показаниях прибора в том случае, когда оно преобразуется в напряжение поперечной помехи, например при заниженном сопротивлении изоляции между входом измерительной схемы и корпусом прибора.
Для исключения поперечной помехи от паразитной термо-ЭДС, возникающей в местах спая разнородных материалов, необходимо применять термоэлектродный провод, имеющий характеристики, идентичные характерно шкам материала электродов термоэлектрического преобразователя. При невозможности выполнения этого условия следует термоэлек (родный или друюй провод стыковать так, чтобы спаи имели одну и ту же температуру.
В автоматических потенциометрах, имеющих на входе вибропрсобразователи, поперечная помеха возрастает от несимметричной настройки вибропрсобраэователя, причем значение погрешности в этом случае д ости гае I 5 — 7% (допускаемая погрешность 1-1,5%).
В этих случаях правильная регулировка контак!ной системы вибратора определяет работоспособность измерительного прибора.
114
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Поскольку в электронном потенциометре вибратор замкнут на входной трансформатор с большим коэффициентом трансформации, при неправильной регулировке вибратора даже при незначительной помехе на входе показания прибора будут неверными.
Если работающий прибор при смене фазы питания (простым переключением вилки в розетке) заметно изменяет свои показания, то это почти всегда свидетельствует о значительной помехе.
Поперечные помехи, действующие на соединительные провода, уменьшаются при скручивании соединительных проводов, электростатическом экранировании, и при заземлении экрана в одной точке, обычно при заземленном термопреобразователе.
Для уменьшения влияния продольной помехи в приборе должна быть обеспечена высокая степень изоляции входных цепей и измерительной схемы путем устранения или уменьшения всех емкостей относительно заземленного корпуса прибора.
Необходимо помнить, что некоторые типы потенциометров, например К СП 4, КСП2, КВП1, с целью устранения помех имеют на входе специальные фильтры, составленные из резисторов и конденсаторов. Эти фильтры в значительной мере обеспечивают помехоустойчивость приборов.
Ино(да положительный эффект при устранении помех достигается подключением на вход потенциометра дополнительного фильтра, состоящего из двух бумажных конденсаторов емкостью 1 — 5 мкФ, как показано на рис. 4.25.
Заземление термоэлектрического преобразователя далеко не всегда позволяет устранить наводки переменного тока. Более радикальным средством является включение в цепь преобразователя емкости и индуктивности, как показано на рис. 4.26.
Однако цепочка LC ухудшает способность реагировать на быстрые изменения температуры.
Для некоторых случаев, которые могут возникнуть в период пуска, следует помнить,
У Лрййвр I
Рис. 4.25, Схема подключения фильтра на входе потенциометра
Кпотенциометру
Рис. 4.26. Схема подключения фильтра в цепь термоэлектрического преобразователя
К потенциометру
Рис 4.27. Дифференциальный термоэлектрический преобразователь
что к одному термоэлектрическому преобразователю можно подключить два потенциометра (подключение лучше сделать двумя парами проводов от зажимов головки преобразователя); два милливольтметра, работающих с потреблением тока, к одному термо преобразователю подключать нельзя
При параллельном подключении нескольких термоэлектрических преобразователей к одному прибору можно получить среднее значение температуры в этих точках.
При встречном включении двух 1ермо-электрических преобразователей (рис 4.27) получают дифференциальные термоиреобра-зователи, измеряющие разность температур в двух точках.
Схему последовательного включения нескольких термоэлектрических преобразователей применяют при измерении малых диапазонов температур.
В процессе выполнения пусконаладочных работ могут возникать ситуации, когда требуется оценить погрешность измерительной системы в целом.
В обшем случае следует исходить из того, что в принципе и случайные, и систематические погрешности могут быть обусловлены определенными физическими причинами и с этих позиций их появление закономерно.
Отсюда вытекает известная условность принятой классификации погрешностей, которая характеризует не столько их истинную природу, сколько целесообразный подход наладочного персонала к конкретной измерительной системе температуры,
На практике представляется возможным оценить суммарную случайную инструментальную погрешность системы по известным паспортным данным элементов, входящих в нее, или по предельным значениям допускаемых погрешностей элементов системы исходя из их классов точности.
S 5.1.
Общие сведения
115
К систематическим погрешностям относят погрешности, значение и знак которых постоянны, например в какой-то точке или по всему диапазону измерения. Тогда это значение можно учесть в виде поправки и таким образом исключить погрешность.
Действительное значение температуры определяют по (4.4).
В случае отсутствия данных о суммарной систематической погрешности можно приближенно вычислить суммарную случайную инструментальную погрешность и оценить погрешность системы измерения температуры с помощью формул (4.3) — (4.6).
Раздел 5
НАЛАДКА СРЕДСТВ И СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО И ВАКУУММЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ
5.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Под давлением понимается физическая величина, характеризующая напряженное состояние сред — жидких и газообразных, подчиняющихся закону Паскаля, в которых прн равновесии касательные напряжения отсутствуют.
В технике измерений существуют понятия абсолютного, атмосферно! о, избыточного и вакуумметрического давления.
Абсолютное давление — давление, при измерении которого за начало отсчета принимают абсолютный нуль давления
Абсолютный нуль давления может существовать либо в замкнутом объеме, из которого удалены все молекулы, либо при полном прекращении движения молекул, т. е. при абсолютной температуре (ОК).
Атмосферное давление — абсолютное давление околоземной атмосферы
Избыточное давление — разность абсолютных давлений полного и окружающей среды.
Вакуумметрическое давление — разность атмосферного и абсолютного давлений.
Предмонтажная проверка датчиков давления и перепада давления производится при температуре окружающей среды (20±2)°С.
В соответствии с таблицами стандартных справочных данных ГСССД 2 — 77 и ГСССД 3 — 77 плотность воды и ртути прн температуре 20 °C равна соответственно 998,2 и 13545 кг/м3. Для этой же температуры принято, что давлению I кгс/см2 соответствует давление 738,0 мм рт.ст.
Исходя из указанных значений рассчитаны таблицы приложения 3 для диапазонов
измерения датчиков (приборов) давления, выраженных в единицах системы СИ, в то время как образцовые средства измерений отградуированы во внесистемных единицах давления.
Для измерения давления применяют соответственно манометры абсолютного давления, барометры, манометры (дифманометры) избыточного давления и вакуумметры, а также измерительные преобразователи (датчики) тех же наименований.
Измерительные преобразователи, как правило, не имеют шкалы (диаграммы), позволяющей непосредственно оценить давление, а преобразуют его в унифицированный выходной сигнал (например, токовый, напряжения или пневматический).
В промышленных установках наиболее распространены манометры избыточного давления, имеющие обычно нулевую точку отсчета (от атмосферного давления). Применяются и уз ко предельные манометры — манометры с безнулевой шкалой.
Манометры избыточного давления в газовых средах с верхним пределом измерения не более 40 кПа называются напоромерами.
Вакуумметры применяют для измерения давления разреженного газа Вакуумметры для измерения давления разреженного газа с верхним пределом измерения не более — 40 кПа называются тягомерами.
Имеется группа приборов — мановакуум-метров, предназначенных для измерения избыточного давления и давления разреженного газа.
Мановакуумметры для газовых сред с верхним пределом измерения не более 20 кПа называются тягонапоромерами.
116 Наладка средств и систгм измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. 5
Разность двух давлений измеряют дифференциальными манометрами (дифманометрами).
Манометры применяют для измерения пост оянных и переменных по направлению давлений.
Постоянным давлением считают давление, не изменяющееся или плавно изменяющееся но времени со скоростью не более 1 %/с от суммы верхних пределов измерений приборов.
Переменным считают давление, плавно и мно) ократно возрастающее или убывающее по любому периодическому закону со скоростью от 1 до 10%/с от суммы верхних пределов измерений.
По принципу действия манометры подразделяются па следующие виды: жидкостный, грузопоршневой, деформационный, электрический, электронный ионизационный, тепловой, вязкостный.
Наибольшее распространение в промышленности имеют манометры деформационного вида (мембранные, сильфонные, трубчато-пружинные — по типу чувствительною элемента), электрические (пьезометрические, сопротивления, ионизационные), принцип действия которых основан па зависимости элек ррических параметров от измеряемо) о давления, и грузопоршневыс, применяемые в качестве образцовых средств измерений.
Системы измерения давления сред на современных автомат изированных произволе гвах используют в качестве первичных преоэразователей измерительные преобразователи (датчики) давления и вакуума с выходными электрическими токовыми или пневматическими сигналами.
Эти датчики по сравнению с показывающими манометрами имеют значительно более высокий класс точности, более трудоемки в наладке, при проверке требуют применения высокоточных образцовых средств измерения на входе и выходе прибора.
Далее рассматриваются именно эти преобразователи — датчики.
5.2.	ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ
В настоящее время приборостроительная промышленность выпускает преобразователи (датчики) давления тина «Сапфир-22», датчики давления типа ММ3 с унифицированными выходными токовыми сигналами и датчики [авления системы «Старт» типов МП-П, МАС-П, НС-П и ТС-П с пневматическим выходным сигналом.
Наиболее полно система «Сапфир-22» представлена измерительными преобразова
телями (датчиками) перепада давления, используемыми для измерения расхода сред Конструкция, принцип действия и технические характеристики датчиков системы «Сап-фнр-22» описаны в разд. 6.
В разд. 7 подробно рассмотрены конструкция, принцип действия и технические характеристики датчиков уровня типа УБ-П системы «Старт». Измерительный пневмо-механизм этого датчика является унифицированным для всех датчиков системы «Старт». Поэтому конструкция, принцип действия и характеристики датчиков давления пневматических в данном разделе нс приведены.
Рассмотрим технические характеристики распространенных в настоящее время преобразователей давления типа «Сапфир-22» и пневматических датчиков системы «Сларт».
Преобразователи давления типа «Сапфир-22». Преобразователи давления этого типа служат: для измерения абсолю i ного давления («Сапфнр-22ДА»), причем различные модели имеют верхние пределы измерений от 2,5 кПа до 16 МПа; измерения избыточного давления («Сапфир-22ДИ»)с верхними пределами измерений от 0,25 кПа до 100 МПа; измерения вакуума («Санфир-22ДВ») с верхними пределами измерений от 0,25 до 100 кПа; измерения давления — разрежения («Сапфир-22ДИВ») с диапазонами верхних и нижних пределов измерений от ±0,125 до ±50 кПа и измерения давления - вакуума («Сапфир-22ДИВ») в пределах от —100 до +60 кПа и от —100 кПа до +2,4 МПа.
Значение измеряемого параметра, равное нулю, для преобразователей типа «Сап-фир-22ДИВ» находится внутри диапазона измерения.
Предел допускаемой основной погрешности преобразователей составляет 0,25 и 0,5%.
По климатическому исполнению преобразователи выпускаются трех модификаций, которые имеют следующие обозначения:
УХЛ 3.1 (исполнение УХЛ категории 3.1) — предназначены для работы при температуре от 1 до 50 иС;
У2 (исполнение У категории 2) — предназначены для работы при температуре от -30 до +50 °C;
ТЗ (исполнение Т категории 3) — предназначены для работы при температуре от - 10 до + 55 °C.
Выходной сигнал преобразователей может быть в диапазонах 0—5, 0 — 20, 4 — 20 мА.
Предел допускаемой основной погрешности преобразователей давления, выраженный в процен I ах нормирующего значения, численно равен классу точности.
S 5.2.
Датчики давления
117
За нормирующее значение для преобразователей «Сапфир-22ДИВ» принимают сумму абсолютных значений верхних пределов измерений избыточного давления н вакуума (разрежения), для остальных преобразователей — верхний предел измерения входною параметра.
За нормирующее значение преобразователей также может быть принят диапазон изменения выходною сигнала.
Расчетное значение выходнот о сигнала /расч для любого заданного значения входною параметра преобразователей давления с диапазонами изменения выходного сигнала 0-5 или 0 — 20 мА, кроме преобразователей типа «Сапфир-22ДИВ», определяется по формуле
^расч = ^^макс/^макс,	(5-1)
где Р и Рмакс — соответственно заданное и максимальное (верхний предел измерения) значения давления; JMaKL - верхнее предельное номинальное значение выходного сигнала, мА.
Значения Р и Рчакс должны быть выражены в одних и тех же единицах давления.
Для указанных выше преобразователей давления с диапазоном изменения выходного сигнала 4 — 20 мА расчетное значение выходного chi нала определяется по формуле
JpdLT = Р(^макс ДчняУ^макс + Дшю	(5-2)
где /МН11 - нижнее предельное номинальное значение выходною сигнала, мА.
Расчетное значение выходного сигнала /расч для любого заданного значения Р входного параметра преобразователей [ипа «Сапфир-22ДИВ» с диапазонами изменения выходного сигнала 0—5 или 0 — 20 мА определяется по следующим формулам:
при измерении избыточного давления
^расч (Лак MdKc + Р) ^макс/(Лак макс 4"
4" Л16 макс);	(5.3)
при измерении вакуума
Лсч = (Лак макс — ^*) 1макс/(Рваь макс +
4" Лзб.макс)»	(5 4)
где Рпак макс и Лэб макс верхние пределы измерения давления по вакуумметрическому и манометрическому диапазонам преобразователя.
Расчетное значение выходного сш нала /расч для любого заданного значения Р входного давления преобразователей типа «Сапфир-22ДИВ» с диапазонами изменения выходного сигнала 4 — 20 мА определяется по следующим формулам:
при измерении избыточного давления
^расч = (Лак макс + Р)(Ааакс
Диин)/(Лак макс 4“ Лзб макс) + ^мин. (5.5) при измерении вакуума
^расч = (Лак макс Р) (Ллакс (*мин)/(Лак макс 4" Лзб макс) 4" Ланн* (5.6)
В указанных формулах значения Р, Рвакмакс и Рцзбмакс должны быть выражены в одинаковых единицах измерения.
Значения выходных сигналов, соответствующие нулевому щачению входного параметра, для мановакуумметров типа «Сап-фир-22ДИВ» приведены в табл. 5.1
Датчики давления пневматической системы «Старт». Датчики давления этой системы служат для измерения абсолютного (МАС-П1, МАС-П2, МАС-ПЗ), избыточного (МС-П1, МС-П2, МП-П2, МП-ПЗ, МП-П4), избыточного и вакууммстрического (МВС-ГТ1, МВС-П2) давлений. Для измерения тяги, напора, небольших давлений и разрежения выпускаются датчики типов НС-П1, НС-П2, НС-ПЗ, ТС-П1, ТС-П2, ТС-ПЗ, ТНС-П1, ТНС-П2 и ТНС-ПЗ соответственно. Датчики системы «Старт» имеют классы точности 0,6; 1 и 1,5.
Диапазон изменения выходного аналогового пневматического сигнала 20—100 кПа. Давление воздуха питания датчиков (140+ ± 14) кПа.
Предел допускаемой основной погрешности датчиков давления, численно равный классу точности, выражается в процентах нормирующего значения.
За нормирующее значение принимают: сумму абсолютных значений верхних пределов измерений избыточною давления и вакуума (разрежения) — для мановакуумметров и тягонапоромсров, верхний предел измерения давления — для остальных датчиков или диапазон изменения выходного сигнала — для всех типов да i чиков.
Расчетное значение выходного сиiнала Ррасч (в килопаскалях) для любого заданно! о номинального значения давления определяют по следующим формулам: для манометров и напоромеров
Ррасч ~ 20 + 80Р/Рнз6 макс; (5 7)
для мановакуумметров и тягонапоро-меров;
при измерении избыточного давления
Л^сч = 20 + 80(Рмк
макс + ^)/(^вак макс +
+ Лзб.макс)»	(5-8)
118 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. 1
Та блица 5.1. Значения выходного токового сигнала преобразователен «Сапфир-22ДИВ», соответствующие нулевому значению измеряемого давления
Верхние пределы измерения преобразователя «Сапфир-22 ДИ В»				Выходной сигнал, соответствующий нулевому значению измеряемого параметра, мА, для диапазонов изменения выходного сигнала, мА		
Вакуум		Избыточное давление				
кПа	МПа	кПа	МПа	0-5	0-20	4-20
100	0,1	100	0,1	2,5	10	12
100	0,1	60	0,06	3,125	12,5	14
100	0,1	150	0,15	2,0	8,0	10,4
100	0,1	300	0,3	1,25	5,0	8,0
100	0,1	500	0,5	0,8325	3,333	6,66
100	0,1	900	0,9	0,5	2,0	5,6
100	0,1	1500	1,5	0,3125	1,25	5,0
100	од	2400	2,4	0,2	0,8	4,64
Таблица 5.2. Значения выходного сигнала мановакуумметров, соответствующие нулевому значению измеряемого давления
Верхние пределы измерения мановакуум метра				Выходной сигнал, соответствующий нулевому значению измеряемого давления, кПа
Вакуум		Избыточное давление		
кПа	МПа	кПа	МПа	
100	0,1	60	0,06	70
100	о,1	150	0,15	52
130	од	300	0,3	40
ио	0,1	500	0,5	зз,з
1)0	од	900	0,9	28
1)0	0,1	1500	1,5	25
100	0,1	2400	2,4	23,2
при измерении вакуума
^расч = 20 + 80 (Радж.макс ~ Р)/(^вак.макс Т
+ Ризб.макс),	(5.9)
для вакуумметров и тягомеров:
при нулевом значении выходного сигнала, равном 20 кПа,
Ррасч ~ 20 + 80Р/Рмк макс,	(5.10)
при нулевом значении выходного сигнала, равном 100 кПа,
= 20 +80^
.макс	Р)/Р aatc макет (5*1 1)
•ле PBdK.MaKC и Ризб.макс - верхние пределы измерения давления по вакуумметрическому и манометрическому диапазонам датчика. Значения Р, Радкмакс и Рюб макс должны быть выргжены в одних и тех же единицах измерения давления.
Значения выходных сигналов, соответствующие нулевому значению измеряемого давления, равны:
20 кПа — для манометров и напоромеров ;
20 или 100 кПа — для вакуумметров и тягомеров (в зависимости от конструкции);
60 кПа - для тягонапоромеров;
значениям, приведенным в табл. 5.2,-для мановакуумметров.
5.3. НАЛАДКА СРЕДСТВ И СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
5.3.1.ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ И ПРЕДМОНТАЖНАЯ ПРОВЕРКА
СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
Подготовительные работы по наладке систем измерения давления заключаются в изучении систем автоматизации, предусмотренных проектной документацией.
Особое внимание уделяется датчикам и приборам давления, работающим во взрывоопасных условиях и в агрессивных средах.
При использовании в проекте автоматизации разделительных сосудов в системах измерения давления необходимо совместно с технологами определить вид разделительной жидкости, нейтральной по отношению к измеряемой среде.
В процессе подготовки к предмонтажноЙ проверке средств измерений и автоматизации (СИА) оборудуют рабочие места, выбирают проверочные приспособления и устройства, собирают схемы проверок.
В качестве примера рассмотрим особенности предмонтажноЙ проверки преобразователя давления системы «Сапфир-22» и датчиков системы «Старт».
Преобразователи давления системы «Сап-фир-22». Проверка преобразователей давления системы «Сапфир-22» производится в соответствии с «Методическими указаниями по поверке МИЗЗЗ —83».
При проведении проверки должны соблюдаться следующие условия;
преобразователи должны быть установлены в рабочее положение,-
температура окружающей среды должна быть (23+ 2) °C, преобразователи должны быть предварительно выдержаны при указанной температуре окружающей среды не менее 3 ч;
относительная влажность окружающей среды должна быть от 30 до 80%;
J 5.3.
Наладка средств и систем измерения давления
119
атмосферное давление должно быть от
84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);
напряжение питания должно быть (36± + 0,721 В постоянного тока, пульсация напряжения не должна превышать ±0,5% значения напряжения питания;
температура измеряемой среды в камерах преобразователей не должна отличаться от температуры окружающей среды более чем на ±2 "С;
вибрация, тряска, удары, наклоны и магнитные поля (кроме земного), влияющие на работу преобразователя, должны отсутствовать ;
выдержка преобразователя перед началом испытания после включения питания должна быть не менее 30 мин;
нагрузочные сопротивления должны быть: (50 ±50) Ом — при проверке преобразователей с предельными значениями выходного сшнала 0—20 или 4 — 20 мА, (1200± + 50) Ом — при проверке преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 0 — 5 мА;
измеряемая среда должна быть: для преобразователей с верхними пределами до 2,5 МПа включительно — воздух или нейтральный газ, для преобразователей с пределом более 2,5 МПа - жидкость.
При проведении проверки необходимо выполнить следующие операции: внешний осмотр, опробование, определение герметичности, определение основной погрешности и вариации выходного сигнала.
Перед сборкой поверочной схемы необходимо выбрать образцовые средства, которые подключаются для контроля входного и выходного сигналов.
При способе поверки, когда по образцовому прибору на входе преобразователя давления устанавливают заданное значение давления, а по другому образцовому прибору измеряют и сравнивают с расчетным значением выходной токовый сигнал, должно соблюдаться следующее условие:
[Добр 1 /^макс 4" ^обр2/Uмакс — ^о)] • 100 ^Упов,
(5.12)
где Добр 1 — предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на входе в преобразователь при давлении (или вакууме), равном верхнему пределу измерений поверяемого преобразователя; Добр2 — предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на выходе преобразователя при максимальном значении выходного сигнала; Рмакс — верхний предел измерений (или диапазон измерений для преобразователей «Сапфнр-22ДИВ») поверяемого преобразо
вателя; 1макс, ~ соответственно верхнее и нижнее предельные значения выходного сигнала, мА; ynttB — предел допускаемой основной погрешности поверяемоуо преобразователя в процентах нормирующего значения; С — коэффициент, равный 1/4.
Значения Добр1 и РМакс должны быть выражены в одних и тех же единицах давления.
Пример 5,1, Требуется проверить соблюдение условия поверки преобразователя давления типа «Сапфир-22ДИ» класса точности 0,25 с верхним пределом измерения 1 МПа и выходным сигналом 4-20 мА, если на входе применяется грузопоршневой манометр типа МП-60 класса точности 0,05, а на выходе — прибор цифровой типа Щ68О14 класса точности 0,02/0,01 на поддиапазоне 100 мА.
Предел допускаемой основной погрешности грузопоршневого манометра составляет ^pj = 0,0005 1000 = ±0,5 кПа.
Предел допускаемой основной погрешности прибора Щ68014 при верхнем предельном значении выходного сигнала составляет Добр2 = 0,02 ± 0,01 (4//v - I) = 0,02 + -+ 0,01 (100/20 — 1) = 0,06, или в единицах тока Добр2 = 0,0006 • 20 = ±0,012 мА.
Тогда условием поверки (5.12) будет
(0,5/1000+ 0,012/16)  100 $ (1/4)  0,25, т. е. 0,12 < 0,06.
Условие поверки не выполняется, и, следовательно, необходимо применить образцовые приборы более высокого класса точности, например грузопоршневой манометр класса точности 0,02 иа входе и цифровой вольтметр типа Щ1516 класса точности 0,01 с образцовой катушкой типа Р321 класса точности 0,01 на выходе.
Пример 5.2, Требуется проверить соблюдение условия поверки преобразователя давления типа «Сапфир-22ДИ» класса точности 0,5 с верхним пределом измерения 2 кПа и выходным сигналом 4 — 20 мА, если на входе подключается микроманометр типа МКВ-250 класса точности 0,02, а на выходе — цифровой прибор типа Щ68014 класса точности 0,02/0,01 на поддиапазоне измерения 100 мА.
Предел допускаемой основной погрешности прибора МКВ-250 составляет Добр] = = 0,0002 2 = ±0,0004 кПа
Предел допускаемой основной tioipem-ности прибора Щ68О14 на верхнем предельном значении выходного сигнала составляет (см. пример 5.1) Добр2 = ±0,012 мА.
120 Наладка средств и систем измерения избыточного и еакуумметрического давления Разд. 5
Тогда условием поверки (5.12) буде i
(0,0004/2 + 0,012/16)-100 < (1/4)-ОД т. с. 0,095 <0,125
Условие поверки выполняется и выбранные образцовые средства пригодны для поверки
После сборки поверочной схемы проверяют герметичность системы, состоящей из соединительных линий и образцовых приборов, под давлением, равным верхнему пределу измерений давления. Для определения герметичности систему после набора требуемого давления отключают от устройства, создающего давление (вакуум).
При опробовании проверяют работоспособность преобразователей и функционирование корректора нуля.
Работоспособность i [реобразова гелей проверяют, плавно изменяя измеряемое дав-лег ие от нижнего предельного значения до верхнего. При этом выходной сигнал должен плавно изменяться в диапазоне изменения выходною сигнала.
Функционирование корректора нуля проверяют, задав любое значение измеряемого даг ления При вращении корректора сначала по часовой стрелке, а затем против часовом стрелки должно наблюдаться соответствующее изменение выходного ст нала в стерону уменьшения и увеличения.
Определение герметичности преобразователей типа «Сапфир-22ДВ;> с верхними пределами измерения менее 0,1 МПа и «Сапфир-22ДИ» производят при подаче в измерительную камеру ваккума или избыточною давления, соответственно равных верхнему пределу измерений. Определение гер-мег ичпости преобразова1елей типа «Сап-фир-22ДИВ» с верхними пределами измерений вакуума менее 0,1 МПа и избыточною давления от 0,3 до 2,4 МПа производят при подаче в измерительную камеру избыт очного давления, равного верхнему пределу измерений.
Преобразователь считают герметичным, если 3 мин выдержки под давлением (вакуумом), указанным выше, в течение последующих 2 мин не наблюдается изменение выходного сигнала.
При определении герметичности преобразователей типов «Сапфир-22ДВ» с верхним пределом измерений вакуума 0,1 МПа, «Сгпфир-22ДИВ»сверхним пределом измерений вакуума 0,1 МПа и верхним пределом измерения избыточного давления до 0,25 МПа включительно, а также «Сапфнр-22ДА» с верхним пределом измерения до 0,25 МПа в измерительной камере создают абсолют
ное давление ие более 0,07 кПа (0,53 мм pi. ci.)
После отключения преобразования о< устройства, создающего абсолютное давление, и выдержки в 1ечение 5 мин изменение выходного сигнала в последующие 3 мин не должно превышать 0,5%' его диапазона.
Определение герметичности преобразователей «Сапфир-22ДА» с верхним пределом измерения более 0,25 МПа производят при создании абсолютного, равного верхнему пределу измерений, или избыточного давления, равного значению Рмакс = 1 kic/cm2
Оценка герметичности преобразова!еля аналогична оценке герметичности преобразователей типа «Сапфир-22ДИ».
Допускается проверку герметичност и преобразователей совмещать с проверкой герметичности системы, которая производится после сборки поверочной схемы.
Основную погрешность преобразователей давления определяют не менее чем на пяти значениях измеряемой величины, достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерения, в том числе прн значениях измеряемой величины, соо!ве1ствующих нижнему и верхнему предельным значениям выходного сигнала.
Основную погрешность определяют при значении измеряемой величины, полученном при приближении к нему как от меньших значений к большим, так и от больших к меньшим (т е. при прямом и обратном ходах).
Перед проверкой при обратном ходе преобразователь выдерживают в шчение 5 мин под воздействием верхнего предельного значения измеряемого параметра, соответствующего предельному значению выходного сигнала.
Допускается выдержку преобразователей «Сапфир-22ДИВ» производит ь т олько на верхнем пределе измерений избыточного давления.
Вариация выходног о сигнала определяется при каждом поверяемом значении измеряемою параметра, кроме значений, соответствующих нижнему и верхнему пределам измерений, как разность погрешностей при увеличении и уменьшении измеряемого давления.
На практике удобнее вместо определения действительных значений основной погрешности и вариации устанавливать соответствие расчетных значений входных (выходных) параметров их допустимым отклонениям.
Основная погрешность выражается пределом допускаемой основной погрешности.
5 5,3,
Наладка средств и систем измерения давления
121
Вариация выражае гея пределом допускаемого значения вариации.
Предел допускаемого значения вариации выходного сигнала преобразователя давления не должен превышать предела допускаемой основной погрешности.
Предел допускаемой основной погрешности (допуск) рассчитывают исходя из класса точности и нормирующего значения, принятого для преобразователей давления.
При определении основной погрешности разность между действительным и расчетным значениями выходного сигнала на поверяемой точке сравнивают с допуском. Эта разность не должна превышать значение допуска.
Расчетные значения выходных сигналов преобразователей давления, соответствующие заданным значениям измеряемой величины в процентах измерений (или от суммы абсолютных значений верхних пределов измерений), приведены в табл. 5.3, а расчетное значение допуска на отклонение выходного сигнала — в табл. 5.4.
Расчетные значения выходных сигналов преобразователей давления могут быть получены по формулам (5.1) —(5 6).
Если при поверке преобразователей давления типов «Сапфир-22Д ИВ» и «Сап-фир-22ДВ» с верхним пределом измерений вакуума 0,1 МПа атмосферное давление равно или менее 0,1 МПа, максимальное значение вакуума допускается устанавливать численно равным 0,95?^ (Рд — атмосферное давление в милл и метрах ртутного столба). Расчетные значения выходных сигналов при зтом определяются по (5.3)-(5.6).
Преобразователь давления типа «Сап-фир-22ДА» с верхним пределом измерения 0,1 МПа и выше поверяют в точках при вакууме, численно равном 0,95Pgap, значении
Таблица 5.3. Расчетные значения выходных сигналов преобразователей давления
Номинальное значение давл с-ния, %	Расчетное значение выходных сигналов, мА, для диапазона выходных сигналов, мА		
	0-5	0-20	4-20
0	0	0	4
20	1	—	—
25	—	5	8
40	2	—	—
50	—	10	12
60	3	—	—
75	—	15	16
80	4	—	—
100	5	20	20
избыточною давления Рт§ 4dKL и трех-четырех промежуточных значениях давления.
Максимальное значение избыточного давления определяют по формуле
Ризб макс	Рабе макс Рлном, (5.13)
где Рабс макс — верхний предел измерений абсолютного давления, МПа; РдНом= = 0,1 МПа — номинальное атмосферное давление.
Расчежые значения выходных сигналов 7расч при задании вакуума определяются по формуле
1расч = (Рбар Рвак)(^макс — 1о)/Рабс макс
(5.14)
где Р^р — барометрическое давление во время поверки преобразователя, мм рт ст, определяемое с точностью не хуже ±0,8 мм рт ст; Рвак — значение задаваемого вакуума, мм рт. ст.
Расчетные значения выходных сигналов /расч ПРИ задании избыточного давления определяют по формуле
1расч = (Рбар + РцэбК^макс 1д)/Рабс макс + <Ъ
(5.15)
где Рнзб — значение задаваемого избыточного давления, мм рт. ст
Перед проверкой корректором нуля устанавливают выходной сигнал на расчетное значение при задании вакуума, численно равного О,95Рбар. Расчетные значения выходных сигналов определяют по (5.14).
Если значение атмосферного давления находится в пределах от 700 до 770 мм рт. ст., то допускается расчетные значения выходных сигналов определять по следующим формулам:
1расч = (Рбар Рвак)(1макс ^о)/Рабс макс + ^0
(5.16)
Таблица 5 4. Расчетные значения допускаемого о!клонения выходных сигналов преобразовагелей давления в зависимости оз класса точности
Класс точности	Допускаемое О1к.юнение (±) выходных сигналов, мА, для диапазона выходных сигналов, мА		
	0-5	0-20	4-20
1,5	0,075	0,3	0,24
1	0,05	0,2	0,16
0,6	0,03	0,12	0,096
0,5	0,025	0,10	0,08
0 25	0,012	0,05	0,04
122 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. J
при задании вакуума;
7ри_ч = (-^бар + Ризб)(7макс “ ^oJ/^aSc макс + 7р,
(5.17) при задании избыточного давления, Где = Ра = 0.1 МПа,
В этом случае следует:^
перед поверкой преобразователя корректором нуля установить значение выходного сигнала, равное расчетному, определяе-мок'у по формуле (5.16), при задании вакуума, численно равного (0,9 = О,95)Рбар1
произвести поверку при прямом и обратном ходах;
создать в измерительной камере прообразе вателя абсолютное давление, равное 10“1 —10“2 мм рт. ст,, и корректором нуля установить нижнее предельное значение выходного сигнала.
Перед определением основной погрешности любого преобразователя давления должно быть проверено и в случае необходимости откорректировано значение выходного сигнала, соответствующее нулевому значению измеряемого давления согласно табг 5,1.
Если в процессе поверки обнаружено, что выходные сигналы преобразователя не соответствуют расчетным значением в поверяемых точках, то производят юстировку преобразователя, корректируя диапазон измерения в нужную сторону, при этом всякий раз устанавливают нулевое (нижнее) значение выходного сит нала и поверяют вновь по точкам преобразователь.
Юстировка производится до тех пор, пока выходной сигнал преобразователя давления не будет соответствовать допускаемым значениям в поверяемых точках.
Операция юстировки подробно рассмотрена в разд. 6 для преобразователей перепада давления типа «Сапфир-22ДД» и здесь не приводится.
Датчики давления пневматической системы «Старт»
Проверка датчиков давления пневматической системы «Старт» производится в соответствии с ГОСТ 8,053 — 73 «Манометры, мановакуумметры, напоромеры, тяго-напоромеры, тягомеры с пневматическими выхедными сигналами».
Условия, при которых должны проверяться датчики давления, аналогичны условиям. при которых проверяются преобразователи давления системы «Сапфир-22».
При проверке необходимо произвести, внешний осмотр;
установку нуля прибора;
проверку герметичности узла чувствительного элемента измерительного блока;
определение влияния изменения давления воздуха питания на значение выходного сигнала;
определение размаха пульсации выходного сигнала;
определение основной погрешности и вариации.
Перед сборкой поверочной схемы необходимо выбрать образцовые средства, которые подключаются для контроля входного и выходного сигналов.
При способе поверки, когда по образцовому прибору на входе преобразователя давления устанавливают заданное значение давления, а по другим образцовым приборам измеряют выходной пневматический сигнал, должно соблюдаться следующее условие:
(Добр 1 /Рмакс + А«бр2 /80) 100 < Cfnoa, (5.18) где Улов -* предел допускаемой основной погрешности доверяемого прибора, %; ДобР1 -предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на входе в датчик при давлении, равном верхнему пределу измерений поверяемого датчика; ДобР2 — предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на выходе датчика при максимальном значении выходного сигнала; Рмакс — верхний предел измерений (или сумма абсолютных значений пределов измерений) поверяемого датчика; С — коэффициент запаса точности, равный 1/4; допускается с разрешения Госстандарта принимать С = — 1/3; 80 — диапазон изменения выходного сигнала датчика, кПа.
Пример 5.3. Требуется определить возможность поверки манометра типа МС-П1 класса точности 1 с диапазоном измерения 0 — 400 кПа при помоши образцового манометра класса точности 0,15 с верхним пределом измерения 400 кПа и образцового манометра класса точности 0,15 с верхним пределом измерения 100 кПа, установленного на выходе датчика.
Предел допускаемой абсолютной погрешности образцового манометра на входе Добр! = 0,0015-400= ±0,6 кПа.
Предел допускаемой абсолютной погрешности образцового манометра на выходе Добр2 = 0,0015 • 100 = ±0,15 кПа.
Тогда условием правильности выбора образцовых средств (5.18) для проверки датчика будет
(0,6/400 + 0,15/80)-100 s; (1/4)/1,т. е. 0,33 £0,25.
S 5.3.
Наладка средств и систем измерения давления
123
Условие ие выполняется.
При С = 1/3 условие правильности выбора образцовых средств соблюдается.
Пример 5.4. Требуется определить возможность поверки ранее рассмотренного датчика давления при помоши грузопоршневого манометра типа МП-6 класса точности 0,05 с верхним пределом измерения 400 кПа и образцового манометра класса точности 0,15 с верхним пределом измерения 100 кПа, установленного на выходе датчика.
Предел допускаемой абсолютной погрешности грузопоршневого манометра для верхнего предела измерения 400 кПа A,,6Pi = = 0,0005-400 = ±0,2 кПа.
Предел допускаемой абсолютной погрешности образцового манометра на выходе А0бР2 = 0,0015 • 100 = ±0,15 кПа.
Тогла условием выбора образцовых средств будет
(02/400 + 0,15/80)-100 < (1/4)-1, т. е. 0,23 < 0,25.
Условие выполняется, и образцовые средства пригодны для проведения поверки.
Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:
датчик должен быть установлен в рабочее положение с соблюдением требований инструкции по монтажу и эксплуатации;
датчик должен быть предварительно выдержан в нерабочем состоянии не менее 6 ч при нормальных условиях (условиях поверки);
система, состоящая из соединительных линий образцовых приборов, должна быть герметична.
При определении герметичности в системе создается давление, равное верхнему пределу измерений проверяемого датчика, при этом система должна быть отключена от устройства, создающего давление.
При проверке мановакуумметров и тяго-напоромеров определение герметичности в системе производится только при избыточном давлении.
При проверке вакуумметров с верхним пределом измерения 0,1 МПа допускается производить определение герметичности в системе при вакууме 0,09 — 0,095 МПа.
Систему считают герметичной, если после выдержки в течение 3 мин в ней не наблюдается падение давления в течение последующих 2 мин.
Нулевое значение выходного сигнала датчика, соответствующее нулевому значению измеряемого давления, было приведено выше и указано в табл. 5.2.
Нулевое значение выходного сигнала устанавливается при помоши корректора нуля. Погрешность установки нулевого значения выходного сигнала не должна превышать разности 0,25 абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности поверяемого датчика и абсолютного значения погрешности образцового прибора при давлении, равном расчетному нулевому значению выходного сигнала.
Из сказанного видно, что допускаемая погрешность установки нулевого значения выходного сигнала очень мала, и поэтому в реальных условиях нулевое значение выходного сигнала следует устанавливать строго равным расчетному номинальному значению.
Установка нулевого значения выходного сигнала мановакуумметров и тягонапороме-ров должна производиться только после подачи в них и сброса избыточного давления, составляющего не менее 50% верхнего предела измерений.
Проверка герметичности узла чувствительного элемента датчиков производится аналогично проведению этой операции для преобразова гелей давления типа «Сапфир-22».
Проверку герметичности узла чувствительного элемента мановакуумметров и тя-гонапоромеров производят только на верхнем пределе измерений избыточного давления.
Изменение выходного сигнала (при значениях 20 и 100 кПа), вызванное изменением давления воздуха питания от номинального значения (140±14) кПа, не должно превышать ± 1 % диапазона изменения выходного сигнала, т. е. ±0,8 кПа.
Размах (удвоенная амплитуда) пульсации выходного сигнала должен определяться при значениях выходного сигнала, равных 20 и 100 кПа или близких к ним.
Размах пульсации не должен превышать 0,25 % диапазона изменения выходного сигнала для датчиков классов точности не хуже 0,6 и 0,5 % диапазона изменения выходного сигнала для преобразователей классов точности хуже 0,6, т. е. соответственно 0,2 и 0,4 кПа.
Проверка основной погрешности и вариации датчиков давления производится аналогично проведению этой операции для преобразователей давления типа «Сапфир-22».
Выдержка мановакуумметров и тягона-поромсров производится только на верхнем пределе измерений избыточного давления.
Допускается выдержку вакуумметров с верхним пределом измерений 0.1 МПа про-
124 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. 5
изводить при вакуумметрическом давлении 0,09—0(095 МПа.	i
У мановакуумметров класса точности 1,5 с верхним пределом измерений избыточного давления более 0,5 МПа, класса точности 1 с верхним пределом измерений избыточного давления более 0.9 МПа и классов точности 0,6 с верхним пределом измерений избыточного давления более 1,5 МПа вакуум метрическую часть датчиков не проверяют, а лишь фиксируют изменение выходною сшнала и показаний при подаче на датчик вакуумметрического давления, равного 0,05 МПа.
Расчетные значения выходных сигналов датчиков давления и значения допускаемых отклонении выходных сигналов в зависимости от классов точности указаны в табл. 5.5.
При необходимости расчетные значения выходных chi налов датчиков давления могут быть получены по формулам (5.7) —(5.11).
Если в процессе поверки обнаружено, что выходные сигналы датчика не соответствуют расчетным значениям в поверяемых точках, то производят юстировку датчика.
Юстировка производится смешением в сторону увеличения или уменьшения диапазона изменения выходного сигнала с одновременной корректировкой нулево! о значения.
Эти операции могут быть повторены несколько раз, пока не будет получен удовлетворительный результат.
5.3,2. ОСМОТР МОНТАЖА
И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
При проверке правильности монтажа средств измерений, входящих в каждую систему измерения давления, прежде все] о обращают внимание на монт аж импульсных грубных проводок, выполненных от мест отбора давлений к да]чикам (преобразованиям) и приборам.
Требования, предъявляемые к монтажу ханалов связи (как электрических, так и шевматпческих), прокладываемых от датчиков (преобразователей) к функциональным блокам, вторичным приборам и т. п., более ю дроби о рассмотрены в разд. 2,
Необходимо проконтролировать, чтобы все датчики давления были установлены в рабочем положении, предусмотренном техническими описаниями и инструкциями по
Таблица 5.5. Расчетные значения выходных сигналов датчиков давления и значения допускаемых отклонений
Номинальное значение давления, п / /о	Расче]ное значение выходного сигнала, кПа	Допускаемое отклонение ( + ), кПа, выходных сигналов для приборов классов точности		
		0,5	0,6	1
0	20	0	0	0
25	40	0,4	0.48	0,8
50	60	0,4	0,48	0,8
75	80	0,4	0,48	0,8
100	100	0.4	0.48	0,8
эксплуатации для конкретного типа датчиков.
Запорные вентили, установленные в местах отбора давлений и непосредственно у датчиков, должны быть закрыты.
Рассмотрим требования, изложенные в нормативных материалах и предъявляемые к трубным проводкам, а также конкретные схемы обвязки датчиков (приборов) давления, измеряющих давление жидких и газообразных сред.
Схема трубной проводки в установившемся режиме должна обеспечивать равенство давлений в месте о i бора и в чувствительном элементе датчика (прибора). Если это требование невыполнимо, го схема должна обеспечивать постоянство разности давлений в указанных местах.
Длина трубной проводки должна быть такой, чтобы температура вещества, поступающего в датчик, не отличалась от температуры окружающей среды и нс должна превышать наибольшей допустимой длины, указанной в инструкциях по монтажу и эксплуатации приборов.
Схема трубиой обвязки должна позволять производить оценку функционирования датчика (прибора); нанример можно установить вентиль для проверки показаний да1-чиков (приборов) при нулевом давлении или запорные вентили непосредственно перед датчиком, что особенно важно, когда нежелательно опорожнение трубной проводки после отключения ее от датчика.
Одним из основных требований, предъявляемых к трубной проводке, заполненной жидкостью, является обеспечение возможности удаления пузырьков воздуха (газа). При неправильной прокладке труб эти газы будут образовывать в верхних точках линий так называемые «воздушные мешки».
6 5.3,
Наладка средств и систем измерения давления
123
Поэтому импульсные трубные проводки, заполненные жидкостью, следует прокладывать с уклоном около 2%, обеспечивающим выход выделяющихся газов через место отбора давления.
Трубная проводка, заполненная газом, должна быть проложена так, чтобы образующийся конденсат не создавал «водяных пробок», которые искажают показания прибора.
Для исключения этого явления импульсные трубные проводки, заполненные газом, должны быть проложены с уклоном, обеспечивающим сток конденсата через место отбора давления.
При измерении давления жидкостей, имеющих температуру более высокую, чем температура окружающей среды, как правило, датчики давления (приборы) устанавливают ниже места отбора давления. При этом ог боры давления должны размещаться сбоку [ехнологического трубопровода (оборудования). То[да пузырьки воздуха, проходящие в технологическом трубопроводе в верхней части, не загазовывают трубную проводку.
Рекомендуемая схема установки датчика давления (прибора) при измерении давления жидкостей и паров показана на рис. 5.1. Датчик давления расположен ниже отбора давления.
Контрольный трехходовой кран позволяет подключить контрольный прибор, про-
Рис. 5.1. Схема измерения давления жидкости или пара при расположении датчика ниже отбора давления:
а — без контрольного трехходового крана у прибора, б - с контрольным трехходовым краном;
1 - датчик; 2 — контрольный трехходовой кран;
3 - запорный кран для продувки; 4 и 5 - запорные краны; 6 — объект измерения
Рис 5.2. Схема измерения давления жидкости или пара при расположении датчика выше отбора давления:
а — с углом импульсной линии от отбора давления, б — с петлей на импульсной линии
верить нуль и осуществить продувку трубной проводки.
Датчик давления (прибор) показывает давление не в месте отбора, а несколько большее за счет гидростатического столба жидкости:
= Рд + Нрз,	(5 19)
где Ризм — давление, измеряемое датчиком; Рл — давление действительное в месте отбора; Н — высота столба жидкости между отбором давления и датчиком; р — плотность жидкости в трубной проводке при температуре окружающей среды; g — ускорение свободного падения.
Пример 5.5. Определить действительное давление, если показание датчика давления, включение! о по схеме на рис. 5.1, сое гав-ляет 0,8 МПа; Н = 10 м.
Плотное[ь конденсата при /Окр = 203С составляет р = 998 кг/м3 а 1000 кг/мэ.
Давление, создаваемое столбом конденсата, Я р0 = 10 -1000 -9,8 а 100000 Па = = 0,1 МПа:
Рд = Ризм ~ Нр0 = 0,8 - 0,1 = 0,7 МПа.
Рекомендуемая схема установки датчика давления выше места отбора приведена на рис. 5.2, а.
Если уклон выполнить невозможно, то установку датчика следует выполнить по схеме на рис. 5.2,6.
Уклон трубной проводки, показанный на рис. 5.2, й, и спуск (равный или больше 200 мм) препятствуют возникновению конвекционного движения жидкости.
126 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд, 5
Согласно рис. 5.2, а и б
?изм “ Рд	Н РУ-
(5.20)
Отсюда следует, что датчик давления (прибор) дает показания выше нуля, если
-Рд.мик Нрд.
Пример 5.6. Определить действительное значение давления масла в трубопроводе, если показание датчика давления, включенною по схеме на рис. 5.2, а, составляет 0,2 МПа; Н = 5 м.
Плотность масла при Гокр = 20 °C составляет р ж 800 кг/м3.
Из (5.20) следует, что Рд = РИЛМ + Яру; Hpq = 5-800'9,8 & 40000 Па = 0,04 МПа,
Следовательно, Рд = 0,2 + 0,04 = 0,24 МПа.
При измерении давления газа датчик давления (прибор), как правило, устанавливают выше места отбора давления.
Прн этом отборы давления должны размещаться сверху или сбоку технологического трубопровода. В этом случае конденсат протекает в трубопроводе ниже места отбора давления.
Рекомендуемая схема выполнения трубной проводки при измерении давления влажного и сухого газов в случае, когда датчик давления (прибор) расположен выше отбора давления, показана на рис. 5.3, а и б.
Давлением столба газа в трубной проводке пренебрегают, так как эта величина по
Рис. 5.3. Схемы измерения давления влажного или сухого газа при расположении датчика выше отбора давления:
а — с контрольным трехходовым краном; б — без контрольного трехходового крана
Рис. 5.4. Схемы измерения давления сухого газа при расположении датчика ниже отбора давления:
а — без контрольного трехходового крана; б~ с контрольным трехходовым краном
Рис. 5.5, Схема измерения давления влажного газа при расположении датчика ниже отбора давления:
I - датчик (прибор), 2 - контрольный трехходовой кран; 3 - вентиль для продувки; 4 — влагоотстой-ники
сравнению с измеряемым давлением весьма мала.
Схема для измерения давления сухого газа показана на рис. 5.4, а влажного — на рис. 5.5 для случаев, когда датчик давления расположен ниже отбора давления.
В случае попадания жидкости в вертикальный участок трубной проводки возникает погрешность измерения из-за гидростатического давления столба жидкости тем большая, чем больше высота этого столба.
Для измерения давления агрессивных жидкостей или газов применяют схемы с использованием разделительных сосудов или мембранных разделителей.
Пример компоновки схемы измерения давления агрессивной жидкости в случае, когда отбор давления находится выше места расположения датчика давления, показан на рис. 5.6.
Плотность разделительной жидкости Рразд больше плотности измеряемой жидкости Ризм-
Действительное давление в точке отбора равно
Рц. = Рцзм ~ (^измРизм 4" ^раздРразд)У- (5,21)
13.3.
Наладка средств и систем измерения давления
127
Рис. 5.6. Схемы измерения давления агрессивной жидкости при расположении датчика ниже отбора давления и рразд> рИзм:
а - без контрольного трехходового крана; б - с контрольным трехходовым краном; 1 — датчик;.? — контрольный трехходовой кран; 3 — запорный вентиль для продувки, 4 и 5 — запорные вентили;
б — разделительный сосуд
Компоновка схемы измерения давления агрессивной жидкости в случае, когда отбор давления находится ниже места установки датчика, приведена на рис. 5.7.
Плотность разделительной жидкости меньше плотности измеряемой жидкости.
Действительное давление в точке отбора давления равно
Р р = Рты + С^юмризи + ^раздРразд.) в- (5.22)
При измерении давления ai ресснвного газа в случае, когда датчик (прибор) давления расположен ниже отбора давления, применяют схему, приведенную на рис. 5.8.
Действительное давление
Рд = Рцзм ~ ЯРразд0‘ (5.23)
При измерении давления агрессивного газа в случае, когда датчик (прибор) давления расположен выше отбора давления, применяют схему, показанную на рис. 5.9.
Действительное давление в точке отбора давления определяется по (5.23).
Из рис. 5,9 видно, что чем меньше расстояние Н, тем более близки показания прибора к действительному значению давления.
При наладке систем измерения давления, обеспечивающих индивидуальные испытания
Рис. 5.7. Схемы измерения давления агрессивной жидкости или агрессивного газа при расположении датчика выше отбора давления и Ррид Ризм'
а — с уклоном импульсной линии от отбора давления; б — с петлей на импульсной линии
Рис. 5.8. Схема измерения давления агрессивного газа при расположении датчика инже отбора давления:
а - без контрольного трехходового крана; б -с контрольным трехходовым краном; 1 — датчик;
2 — контрольный трехходовой кран; 3 — запорный вентиль для продувкн
технологического оборудования, следует в первую очередь с необходимой осторожностью продуть отборы жидкости или газа давлением, имеющимся в трубопроводе или аппарате; затем, отсоединив предварительно импульсную трубку от датчика (прибора), продуть импульсную трубку.
128 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. 5
После подсоединения импульсной грубки к датчику открывают запорные вентили и включают датчик. В случае, когда жидкость илг пар имеет высокую температуру, следует выждать некоторое время, необходимое для охл аждения жидкости (конденсации пара) в трубке, и только потом включи i ь прибор.
Импульсные трубки и разделительные сосуды, используемые на at рессинной жидкости или газе, обычно заполняют (прокачивают) с помощью насоса снизу вверх, вы-тесз [йя, таким образом, воздух из трубок через средние пробки сосудов до появления раз [елительной жидкости.
Эту операцию, как правило, проводят работники эксплуатационной службы СИА.
Измеряемую жидкость с соблюдением мер предосторожности также продувают через среднюю пробку, и после закрытия ее включают датчик (прибор) давления в работу.
Комплект приборов для измерения давления с разделителями типа РМ. При измерении избыточного давления агрессивных, юрячих, кристаллизующихся сред, а также сред, выделяющих осадки или несущих взвешенные твеэдые частицы, применяются комплекты манометров типов МЭД, МТИ, МС-Э1, МС-П1 с разделителями мембранными типа РМ моделей 5319, 5320, 5321, 5322, 5394 и 5497.
Разделители модели 5497 комплектуются только с манометрами типа МТИ и манометрами электрическими и пневматическими системы ГСП.
Разделители модели 5494 комплектуются с манометрами типа МТИ класса точности 1 и манометрами пневматической системы ГСП.
Мембранные разделители используют также тогда, котла применение жидкостных разделителей с разделительными сосудами нежелательно или невозможно.
Манометры системы ГСП при измерении парзмегроа любых сред с минусовой температурой рекомендуется применять в комплекте с разделителями, гак как из-за малого сечь ния трубки, соединяющей штуцер датчика с чувствительным элементом, достаточно небольшого количества конденсата, ч гобы при замерзании он перекрыл ее, а продувка системы «чувствительный элемент -- соединительная трубка» в эксплуатации невозможна.
Разделитель предназначен для предохранения внутренней полост и чувс гвительного элемента oi попадания в нее измеряемой среды.
Для сред кристаллизующихся, выделяющих осадки или несущих взвешенные твер
дые частицы, применяются только разделители моделей 5320 и 5322.
Основная погрешность комплектов (манометр совместно с разделителями) не должна превышать пределов допускаемой основной ишрешности манометров более чем на 1 % нормирующего значения для манометров с верхними пределами измерений 25, 40 и 60 кПа и на 0,5% для маномет ров с верхними пределами измерений 100 и 160 кПа.
За нормирующее значение манометров принимают верхний предел измерений.
Манометр соединяется либо с разделителем непосредственно, либо с помощью 1иб-кого рукава длиной 2,5 м.
При непосредственном соединении манометра с разделителем темпера!ура измеряемой среды должна быть в пределах температуры, допускаемой для эксплуатации манометра.
При соединении манометра с разделителем гибким рукавом и при заполнении комплекта полиэтилсилоксановой жидкостью марки ПЭС-2 температура измеряемой среды должна быть не более 100°С,
Если при эксплуатации манометра исключается наличие минусовой температуры, то допускается заполнение водой и водогли-цериновой смесью.
Разделители моделей 5319 и 5497 (рис. 5.Ю и 5.11) представляют собой конструкцию, состоящую из верхнего 1 и нижнего 6 фланцев, соединенных болтами 5; между фланцами устанавливается корпус 2 с приваренной к нему мембраной 4. Уплотнение между корпусом и нижним флай-цем осуществляется прокладкой 7.
Рис. 5.9. Схема измерения давления ai рессивно! о газа при расположении датчика выше отбора давления
§5.3.
Наладка средств и систем измерения давления
129
И 745
Рис. 5.10. Разделитель мембранный типа РМ модели 5319
Рис. 5.11. Разделизель мембранный типа РМ модели 5497
0 745~
0105
Я112
0125
Место установки, разделителя
Рис. 5Л2. Разделитель мембранный типа РМ модели 5320
5 Наладка средств измерений
130 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. 5
Герметичность установки манометра обеспечивается прокладкой 3.
В конструкции разделителя модели 5320 (рис. 5.12) с открытой мембраной в отличие от разделителей моделей 5319 и 5497 (см. рис. 5.10 и 5.11) отсутствует нижний фланец.
Открытая мембрана не дает возможности кристаллизующимся средам и твердым осадкам скапливаться в значительном количестве, что может затруднить или совершенно прекратить передачу давления к чувствительному элементу. Открытая мембрана доступна для периодической очистки.
У разделителя модели 5320 детали 1 — 4 те же, что у разделителей моделей 5319 и 5497. Кожух 7 служит для предохранения мембраны от повреждения при транспортировке и одновременно предохраняет от выпадания болты 5 и прокладки 6.
Присоединение разделителя к месту отбора давления осуществляется фланцами, соединяемыми болтами 5. Конструктивные размеры места установки разделителя показаны на рис. 5.12.
Перед монтажом внутренний объем пружины (сильфона) измерительною прибора и надмембранный объем разделителя должны быть заполнены разделительной жидкостью.
Заполнение осуществляется по схеме, представленной на рис. 5.13.
Мембранный разделитель или прибор 1 подсоединяется гибкой трубкой 3 к сосуду 4 с разделительной жидкостью. Закрывается кран 7, соединяющий сосуд с атмосферой, и открывается кран 6, соединяющий сосуд с вакуум-насосом.
Откачка воздуха из разделителя или прибора вакуум-насосом производится до полного прекращения появления пузырьков,
Рис. 5.13. Схема установки для заполнения разделителя мембранного и прибора:
1 - разделитель или прибор; 2 - термостат; 3 -трубки соединительные; 4 - сосуд с заполнитель-ной жидкостью, 5 —7 — краны
пробулькиваюших из трубки, погруженной в жидкость.
Желательно, чтобы температура прибора или разделителя при откачке была несколько выше температуры жидкости в сосуде 4 и находилась в пределах от 30 до 50 °C
После прекращения появления пузырьков закрывается кран 6 и открывается кран 5, в результате чего под действием давления 150 кПа, обеспечиваемого компрессором, жидкость заполняет внутренний объем разделителя.
Затем открывается кран 7 и избыточное давление снижается до нуля, после чего кран 7 закрывается и открывается кран 5, Снова включается вакуум-насос.
Операция по заполнению повторяется несколько раз до тех пор, пока совершенно не прекратится появление пузырьков при повторной откачке.
Заполненный прибор ввертывается в заполненный разделитель, в резьбовое отверстие которого предварительно добавляется некоторое избыточное количество жидкости.
Проверяется погрешность собранного комплекта.
В случае расхождения действительного давления и показаний проверяемого прибора необходимо частично разобрать прибор, сняв циферблат в показывающих приборах или крышки в беешкальных, и произвести перерегулировку прибора.
В унифицированных датчиках ГСП, погрешность которых без разделителей не лревышает допускаемую, установка разделителей не должна существенно влиять на выходной сигнал и поэтому перерегулировка прибора не требуется, выполняется только корректировка нуля.
При установке прибора измерения давления с разделителем на объекте (рис. 5,14) категорически запрещается разъединение
Рис. 5.14. Пример монтажа манометра с мембранным разделителем РМ: / — манометр; 2 — разделитель; 3 — трубопровод
S6.1.
Общие сведения
131
прибора 1 с разделителем 2 во избежание вытекания жидкости.
Для очистки мембраны и замены прокладок разрешается снимать нижний фланец разделителя. При этом следует проявлять осторожность, не допуская повреждения или деформации мембраны.
При прочих равных условиях система измерения, заполненная разделительной жидкостью, имеет примерно в 100 раз большее время запаздывания, является колебательной
системой и требует дополнительного демпфирования.
Так как колебательный характер и большее время запаздывания измерительных систем не всегда приемлемы в системах регулирования и противоаварийной защиты, при использовании разделительных жидкостей и сосудов в таких системах следует стремиться уменьшать количество используемой разделительной жидкости, сводя к минимуму расстояние между разделительными сосудами и приборами.
Раздел б
НАЛАДКА СРЕДСТВ И СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА
6.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Расход вещества характеризуется количеством вещества (массовым или объемным), проходящего через определенное сечение канала (трубопровода, потока, водослива и т. п.) в единицу времени.
Объемными единицами измерения расхода Qv могут быть, например, м3/с, м3/мин, м3/ч, а массовыми Q.m — кг/ч, т/ч.
Для пересчета массового расхода в объемный можно использовать зависимость Qv — Qm/p, где р — плотность среды в рабочих условиях.
В зависимости от конструкции преобразователя расхода, т. е. устройства, непосредственно воспринимающего измеряемый расход вещества, расходомеры делятся на соответствующие виды. Наиболее распространенными из них являются расходомеры переменного перепада давления.
Принцип измерения расхода расходомером переменного перепада давления основан на том, что в зависимости от расхода вещества изменяется перепад давления на неподвижном сужающем устройстве, установленном в трубопроводе или элементе трубопровода.
В качестве указанного неподвижного устройства используется один из типов сужающих устройств;
расходе мерная диафрагма (диафрагма), представляющая собой диск с отверстием;
расходомерное сопло (сопло), представляющее собой устройство с круглым отверстием, имеющим плавно сужающуюся часть на входе и цилиндрическую часть на выходе, а в особых случаях — только
5*
сужающуюся илн только цилиндрическую часть;
расходомерная труба, представляющая собой устройство, имеющее на выходе диффузор, обычно вг виде расходящегося конуса, предназначенного для возможно полного восстановления потенциальной энергии потока;
труба Вентури, представляющая собой устройство, имеющее входной цилиндрический участок, переходящий в сходящуюся коническую часть, цилиндрическую горловину и длинный (угол 7—15°) диффузор.
6.1.1.	ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ СТАНДАРТНЫМИ
СУЖАЮЩИМИ УСТРОЙСТВАМИ
С 01.01.1983 г. распоряжением Госстандарта введены в действие «Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами» РД 50 — 213 — 80.
В дополнение к этим правилам разработан «Методический материал по применению» РД 50 — 213 — 80, в котором указаны опечатки, уточняется РД 50 — 213 — 80 и даны примеры расчета сужающих устройств для различных сред.
К стандартным (нормализованным) сужающим устройствам согласно РД относятся диафрагмы, сопла и трубы Вентури, удовлетворяющие требованиям этих Правил и применяющиеся для измерения расхода вещества без их индивидуальной градуировки.
132
Наладка средств а систем измерения расхода
Разд. 6
Правила устанавливают требования к выполнению расходомерных ус i ройств при их разработке, проектировании, монтаже, эксплуатации, поверке и требуют соблюдении следующих условий при измерении:
характер движения потока на прямых участках трубопроводов до и после сужающего устройства должен бы гь турбулентным и стационарным;
фазовое состояние потока не должно изменяться при ею течении через сужающее устройство (жидкость не испаряется, растворенные в жидкости газы не выделяются, исключается конденсапия водяно! о пара из газов с последующим выпадением жидкой фазы в трубопроводе вблизи сужающего устройства);
во внутренней полост прямых участков трубопровода до и после сужающего устройства не должны скапливаться осадки в виде пыли, песка, металлических предметов и других видов загрязнений;
на поверхностях сужающего устройств не должны образовываться отложения, изменяющие его конструктивные параметры и геометрию.
В Правила введены понятия углового способа отбора перепада давления и фланцевого способа отбора перепада давления на сужающем устройстве.
Перепад давления при угловом способе отбора следует измерять через отдельные цилиндрические отверстия или через две кольцевые камеры, каждая из кот орых соединена с внутренней полос г ью трубопровода кольпевой щелью (сплошной или прерывистой) или группой равномерно распределенных по окружности отверстий (рис. 6.1, а и б).
Кольцевая камера выполняется либо непосредственно в теле сужающего устройства, либо в каждом из фланцев (между которыми она зажимается), либо в корпусе (рис. 6.1, а- б).
При малых давлениях кольпевая камера може 1 быть образована также полостью трубки, согнутой вокруг трубопровода в кольцо (рис. 6.1, е) или прямоут ольник.
Перепад давления при фланцевом соединении отбора следует измеря гь через отдельные цилиндрические отверстия на расстоянии /j от входной плоскости диафра! мы вверх по потоку и /2 от выходной плоскости диафрагмы вниз по потоку (рис. 6.2).
Для диафрагм с фланцевым соединением
/1 = /2 = 25,4 + А,
где А — постоянная величина, А = 0,5 мм при т > 0,36 и 58 < D < 150 мм; А ~ 1 мм при т < 0,36, т > 0,36 и 50 D 58 мм или при т > 0,36 и 150 + D + 760 мм.
К каждому сужающему устройству должна быть прикреплена табличка, на которой указывают товарный знак предприятия-изго-тови т ел я. порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя, марку материала. На сужающем устройстве должны быть нанесены: со стороны входа потока — знак «+», со стороны выхода потока — знак « —», диаметр отверстия (в миллиметрах) сужающею устройства при температуре 20 °C и порядковый помер по системе нумерации предприятия-изготовителя.
К сужающему устройству должен прилагаться паспорт, в котором указывают: действительный диаметр от верстия сужающего устройства d2Q, мм; условное давление, кгс/см2; марку материала; наименование измеряемой среды; обозначение; порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя; сведения, удостоверяющие, что сужающее устройство изготовлено в соответствии с требованиями новых Правил (т. е. должен быть приложен расчет сужающего устройства).
Рис. 6.1. Диафра! мы с угловым отбором перепада давления:
а - с кольцевой камерой и сплошной кольпевой щелью; б - с кольцевой камерой и прерывистой кольцевой щелью; в-д — с равномерными отверстиями по окружности; е - с равномерными от-верстиями по окружности и кольцевыми отборами
$6.1.
Общие снедения
133
Рис. 6.2. Примеры установки диафрагм в трубопроводе:
а — диафрагма с фланцевым отбором; у — диафрагма с угловым отбором
Проверка правильности расчета сужающего устройства определяется допускаемым отклонением + 0,2% по значению расхода.
Технические требования. Допускаемые диапазоны диаме1ров трубопроводов D и относительных площадей сужающих устройств m должны находиться в следующих пределах:
50 мм < й 1000 мм, 0,05 т 0,64 — для диафрагм с угловым способом отбора перепада давления:
при D > 1000 мм рекомендуется принимать расчетные соотношения, соответствующие диаметру D = 1000 мм;
50 мм + D + 760 мм, 0,05 =5 т + 0,56. диаметр отверстия диафрагм d 12,5 мм — для диафра! м с фланцевым способом отбора перепада давления;
D + 50 мм, 0,05 $ m 0,64, диаметр отверстия сопел d > 15 мм - для сопел при измерении расхода газа;
D > 30 мм, 0,05	0,64, d 15 мм —
для сопел при измерении расхода жидкости;
65 мм 500 мм, 0,05 S m < 0,60, d > 15 мм — для сопел Вентури;
50 мм D + 1400 мм, 0,10 + m + 0,60 -для труб Венгури.
Расход, измеряемый кольцевыми, колокольными, сильфонными и мембранными дифманометрами, вычисляют по следующим формулам:
Qv^, = 0,2109(16^^0 1/(6-1) г Ргаз^ ^сж
для сухих газов;
= О,О1252а/с(2^2о
(6-2)
для жидкостей;
Gmtiap = 0,01252aefc2^o /АРр^ (6.3) для пара, где <2иа» — объемный расход । аза, приведенный к нормальному состоянию (Рнорм -- 1,0332 кгс/см1 и Тнорм = = 293,15 К), м3/ч; (£уж — объемный расход жидкости, м3/ч; 0тпар - массовый расход пара, кг/ч; а — коэффициент расхода; е — поправочный множитель на расширение измеряемой среды (коэффициент расширения); kt — поправочный множитель на тепловое расширение материала сужающего устройства; ^20 ~ диаметр отверстия сужающего устройства, мм, при 20°C. ДР1 - перепад давления по показаниям дифманоме t ра, кге/м2; ДР — перепад давления на сужающем устройстве, кге/м2: Р - абсолютное давление среды перед сужающим устройством в условиях измерения, кге/м2; Т— температура измеряемой среды перед сужающим устройством, К; &сж — коэффипиент сжимаемости газа; pras — плотность сухого газа (или сухой части влажного газа) в нормальном состоянии, кт/м3; р* — плотность жидкости в рабочих условиях, кг/м3; Рпар— плотность пара в рабочих условиях, кг/м3.
Влажные газы и их смеси характеризуются наличием в них водяного пара. Г азы и их смеси считаются влажными, если значение их относительной влажности при нормальных условиях лежит в пределах 0,1 С Ф 1,0.
При измерении расхода газа отношение абсолютных давлений на выходе и входе сужающею устройства должно быть больше или равно 0,75.
Местные сопротивления (колена, угольники, задвижки, вентили и т. д.), установленные на рабочем трубопроводе, искажают кинематическую структуру набегающего на сужающее устройство потока. Поэтому между ними и сужающим устройством должен быт ь расположен прямой участок трубопровода регламентированной длины.
Труба считается прямой, если она кажется таковой при простом визуальном осмотре.
Действительный внутренний диаметр участка трубопровода перед сужающим устройством определяют как среднее арифметическое в двух поперечных сечениях: непосредственно у сужающего устройства и на расс[оянии 2£>го от него, причем в каждом из сечений - не менее чем в черырех диаметральных направлениях. Результаты отдельных измерений не должны отличаться oi среднего значения более чем на 0,3%. Внутренний диаметр участка трубопровода на длине 2£>ЗО за сужающим устройст-
134
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Рис. 6.3. Местные сопротивления на трубопроводах:
а — tруппа колен в разных плоскостях или смешивающиеся потоки; б — группа колен в одной плоскости или разветвляющиеся потоки; в — симметричный вход в трубу после емкости (форкамеры); г — прокладка, резко выступающая внутрь трубопровода (DJD20 х 0,6); д — резкое расширение потока (£>i/jJ20 > 0,6); е — расширение потока при конусности — от 1:2 до 1:3; ж — сужение потока при конусности (D20 — rf)// от 1:1,5 до Г;3; з — колено или тройник
вом может отличаться от внутреннего дна-метра участка трубопровода перед сужающим устройством не более чем на ± 2 %.
Виды местных сопротивлений показаны на рис. 6.3.
Установка сужающих устройств непосредственно у местных сопротивлений не допу скается.
Под длиной прямого участка понимается расстояние между ближайшими торцевыми поверхностями сужающего устройства и местного сопротивления.
Границей местных сопротивлений следует считать:
для колена - сечение, проходящее перпендикулярно оси трубопровода через центр радиуса изгиба;
для вварных сужений и расширений -сварной шов;
для тройника под острым углом или разветвляющегося потока — сечение, расположенное на расстоянии, двух диаметров от точки пересечения осей трубопроводов;
для вварной группы колен — сечение, расположенное на расстоянии одного диаметра от сварного щва, ближайшего к сужающему устройству колена.
Местные сопротивления могут быть расположены перед сужающим устройством и после него. Расстояние от местного сопротивления (или между сопротивлениями) до сужающего устройства обозначают Ь1-
В табл. 6.1 даны необходимые длины участков перед трубами Вентури для различных местных сопротивлений.
Из табл. 6.2 — 6.18 можно определить погрешность коэффициента расхода 5а£ для сужающих устройств при различных местных сопротивпениях, а также сделать обратное; зная m и задаваясь погрешностью коэффициента расхода, найти необходимую длину прямого участка перед сужающим устройством. Прочерки в табл, 6,2—6.18 означают, что 8а£ = 0.
Обратное действие, например когда 8а, = = 0, для наладчиков наиболее актуально, так как позволяет оценить правильность выбора необходимых длин прямых участков трубопровода до и после сужающих устройств.
В табд. 6.19 приведены необходимые расстояния между двумя ближайшими к сужающему устройству местными сопротив-
S 6.L
Общие сведения
135
Таблица 6.1. Значения Li/^o для труб Вентури в зависимости от типа местного сопротивления
m	Колено 90° или тройник (расход через один отвод)	Два колена 90° или более в одной плоскости	Два колена или более в различных плоскостях	Сужение от 3Z) до D на длине 3,5Д	Расширение от O,75Z) до D на длине 1D	Полностью открытая задвижка
0,15	3	7	17	0,5	7	3
0,20	5	9	19	1,0	8,5	5
0,25	6	10	20	1,5	9	6
0,30	7	12	23	2,0	10	7
0,35	8,5	13	25	2,5	11	7,5
0,40	11	15	28 .	3,0	13	8,5
0,50	14	20	33	7	15	10
0,60	20	25	38	12	22	13
Таблица 6.2. Значения для группы колен в разных плоскостях или смешивающихся потоков, показанных на рис, 6,3, а
т	Значения	%, при Ti/Djo, равном					
	20	30	40	50	60	70
0,05	0,42										
0,10	0,42						—		
0,15	0,45	0,28	—	—	—	—
0,20	0,48	0,29	—	—	—	—
0,25	0,51	0,31	—	—	—	—
0,30	0,57	0,33	—	—	—	—
0,35	0,67	0,37	0,24	—	—	—
0,40	0,77	0,41	0,27	—	—	—
0,45	0,91	0,46	0,30	0,20	—	—
0,50	—	0,53	0,33	0,22	—	—
0,55	—	0,62	0,38	0,25	0,17	—
0,60	—	0,76	0,46	0,39	0,20	—
0,64	—	0,94	0,53	0,34	0,22	0,17
Таблица 6.3 Значетя для группы колен в одной плоскости или разветвляющихся потоков, показанных на рис. 6.3,6
m	Значения 8^, %, при	равном							
	10	15	20	25	30	35	40	45
0,05	0,35	—					—						
0,10	0,40	—	—	—	—	—		—
0,15	i0,44	0,32	—	—	—				
0,20	0,48	0,34	—	—	—	—	—	—
0,25	0,52	0,37	—	—	—	—	—	—
0,30	0,57	0,39	—	—	—	—			
0,35	0,64	0,43	0,33	—	—		—	—
0,40	0,88	0,51	0,38	0,30	—	—	—	—
Значения За£, %, при /.(Шэд, равном
	10	15	20	25	30	35	40	45
0,45	—	7^59	0,43	0,34	0,28	—	—	—
0,50	—	0,72	0,49	0,38	0,30	—-	—	
0,55	—	0,94	0,57	0,43	0,33	0,26	—	
0,60	—	—	0,67	0,48	0,37	0,28	0,22	—
0,64	—	—	0,80	0,57	0,43	0,33	0,25	0,19
Таблица 6.4. Значения для задвижки
т	Значения 8ai, %, прн L1/D20. равном			
	10	15	20	25
0,05								
0,10	—	—	—	—
0,15	—		—	—
0,20	—	—	—	—
0,25	—	—	—	—
0,30	0,36	—	—	
0,35	0,48	—	—	
0,40	0,64	—	—	—
0,45	0,84	0,41	—	—
0,50	1,11	0,57	—	—
0,55	1,45	0,78	0,43	—
0,60	1,89	1,08	0,62	0,35
0,64	2,47	1,50	0,91	0,55
Таблица 6.5 Значения для запорного вентиля
т	Значения 8а£, %, при £[/£>20, равном				
	10	20	30	40	50
0,05	0,50	0,32	0,24	0,17		
0,10	0,53	0,34	0,26	0,18	—
0,15	0,54	0,35	0,27	0,19	—
0,20	0,60	0,36	0,28	0,20	0,12
0,25	0,75	0,39	0,30	0,22	0,13
0,30	0,90	0,42	0,31	0,23	0,13
0,35	—	0,44	0,33	0,24	0,14
0,40	—	0,47	0,36	0,26	0,15
0,45	—	0,49	0,38	0,27	0,16
0,50	—	0,53	0,40	0,28	0,17
0,55	—и	0,58	0,42	0,30	0,18
0,60	—	0,66	0,45	0,32	0,19
0,64	—	0,89	0,49	0,35	0,21
136
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Таблица 6.6 Значения для крана Таблица 6 8. Значения для нльзы ----------------------------------------- - —  термометра диаметром 0,03£>20<(/' < О,13£)2о
74	Значения 8а£, %, при L1/D20, равном					?п	Значения	%, при /.j/fbo, равном		
	10	20	30	40	50				
									
									
0 05	0,25	—	—	—	—				
0,10	0,28					—	—	0,05	0,28		—
0,15	0J3					—			0,10	0,33	0,13	—
0,20	0,41				—	—	0,15	0,35	0,16	—
0,25	0,50	0,15	—	—	—	0,20	0 38	0 17	—
0,30	0,63	0,19	—	—	—	0,25	0,40	0,18	—
0,35	0,79	0,25	—	—	—	0,30	0,42	0,20	—
0,40	0,98	0,33			—	—	0,35	0,44	0,22	—
0,45	1,22	0,43	0,15		—	0,40	0,47	0,23	—
0,50	1,52 .	0,56	0,20	—			0,45	0,54	0,27	—
0,55	1,87	0,73	0,28	—	—	0,50	0,61	0,29	0,12
0.60	2,31	0,95	0,39	0,16	—	0,55	0,71	0,31	0,14
0,64	2,83	1,26	0,56	0,25	0,17	0,60	0,83	0,34	0,16
						0,64	—	0,41	0,18
Таблица 6.7. Значения 6а/ для	Таблица 6.9. Значения 87, для
шарового клапана	симметрично] о входа в трубу емкости,
in	Значения	%, при Li/DjO, равном					показанного на рис. 6,3,в				
							Значения	7О, пр	1 £]/£>2(Ь	равном
	10	15	20	25	30					
							10	15	20	25
0.05	0,28	0,17	—	—	—			—-			
0 10	0,32	0,19	—	—	—	0,05	0,16						
0 15	0,34	0,21	—	—	—	0,10	0,21	0,10				
0 20	0,36	0,24	—	—	—	0,15	0,24	0,21				
0.25	0,40	0,26	—	—	—	0,20	0,27	0,13				
0 30	0,42	0,28	0,16	—	—	0,25	0,31	0,16				
0.35	0,45	0,29	0,18	—	—	0,30	0,33	0,18			
040	0,50	0,33	0,19	0,13	—	0.35	0,36	0,19	0,12		
0.45	0,55	0,35	0,20	0,15	—	0,40	0,43	0,22	0,13		
0.50	0,59	0,36	0,21	0,17		0,45	0,50	0,26	0,15		
0.55	0,66	0,38	0,22	0,19	—	0,50	0,56	0,29	0,17	__
0 60	0,75	0,40	0,25	0,20		0,55	0,63	0,34	0.20	-
0.64	0,87	0,45	0,26	0,22	0,12	0,60	0,72	0,37	0,22		
						0,64	0,89	0,44	0 24	0,12
Таблица 6.10 Значения Sai для устройств, создающих закруту потока (устройства с направляющими лонаiками, вннювые, лопастные и др.)
т	Значения 8а^ %, при L.'iDln, равном									
	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110
			Угол закр	утки (по	зорота) (	?= 30				
0.05	0,37	0,28	0,15	0,10	—	—	—	—	—		
0,10	0,39	0,25	0,16	0,12	—	—	—	—	—	—
0,15	0,41	0,26	0,17	0,13	0,10	—	—	—	—	—
0,20	0,44	0,28	0,19	0,14	0,11	—	—		—	—
0,25	0,48	0,30	0,21	0,17	0 13	—	—	—	—	—
0,30	0,52	0,33	0,24	0,18	0 14	0,10	—	—	—		
0,35	0,57	0,37	0,27	0,20	0,16	0,12	—		—	—
0,40	0,66	0,41	0,29	0,22	0,18	0,13	—	—	—	
0,45	0,78	0,46	0,33	0,25	0,19	0,14	—	—	—	—
0,50	—	0,52	0,37	0,28	0,22	0,16	0,11	—	—	—
0,55	—	0,61	0,44	0,33	0 25	0,18	0,12	—	—	—
0,60	—	0,76	0,51	0,38	0,29	0.21	0,14		—	
0,64	—	1,0	0,58	0,44	0,33	0,24	0,16	—	—	—
S 6.1.
Общие сведения
137
Продолжение табл. 6.10
m	Значения 6а£, %, при	равном									
	20	30	40	я	60	1 ™	80	90	100	110
0,05	0,82	0,50	Угол закр 0,31	утки (not 0 22	юрота) 0,16	Ф- 45 ° о,и				
0,10	0,87	0,52	0,32	0,23	0,17	0,12	—	—	—	—
0,15	0,92	0,55	0,33	0,25	0,18	0,13	0,10	—	—	—
0,20	0,94	0,57	0,34	0,26	0,19	0,14	0,11	—	—	—
0,25	—	0,63	0,37	0 27	0,21	0,16	0,12	—	—	—
0,30	—	0,70	0,40	0,30	0,23	0,18	0,14	0,10	—	—
0,35	—	0,80	0,44	0,33	0,26	0,20	0J5	0,11	—	—
0,40	—	0,94	0,48	0,37	0,29	0,22	0,17	0,12	—	
0,45	—	—	0,53	0,40	0 32	0,24	0,19	0,13	—	—
0 50	—	—	0,59	0,43	0,35	0,27	0,21	0,15	—	—
0,55	—	—	0,72	0,48	0,38	0,30	0,23	0,16	0,10	—
0,60	—	—	0,87	0,54	0 43	0,34	0.26	0.18	0,1 1	
0,64		—	—	0,62	0,47	0,37	0,28	0,20	0,12	—
0,05	0 64	0 31	Угол закр 0 20	утки (not 0,13	<орота )	Ф - 60°				
0,10	0,67	0,33	0,22	0,14	0 10	—	—	—	—	—
0,15	0,69	0,34	0,23	0,15	0,11	—	—	—	—	—
0,20	0,69	0,36	0,25	0,17	0,13	0,10	—		—	—
0,25	0,79	0,40	0,28	0,20	0,15	0,12	—	—	—	—
0,30	0,90	0,45	0,32	0,23	0,17	0,14	0,11	—	—	—
0,35	—	0,51	0,36	0,28	0,22	0,17	0,13	—	—	—
040	—	0,58	0,40	0,32	0,25	0,20	0,15	0,10	—	—
0,45	—	0,68	0,44	0,35	0,28	0,22	0,17	0,12	—	—
0,50	—	0,81	0,49	0,39	0,31	0,24	0,18	0,13	—	—
0,55	—	0,94	0,56	0,43	0,34	0 27	0,21	0,14	—	—
0,60	—	—	0,65	0,47	0,37	0,30	0,23	0,16	0,10	—
0,64	—	—	0,81	0,54	0,41	0,33	0,25	0,18	0,11	—
Таб липа 6.11. Значения для прокладки, резко выступающей внутрь трубопровода (при Л1/Л2о ~ 0,6), показанной на рис. 6.3, г
т	Значения	%, при Li/f>20, равном			
	10	15	20	25
0,05	0,13	—	—		
0,10	0,16	—	—	—
0,15	0,18	—	—	—
0,20	0,22	0,11	—	—
0,25	0,26	0,13	—	—
0,30	0,28	0,15	—	—
0,35	0,32	0,18	0,10	—
0,40	0,36	0,19	0,13	—
0,45	0,41	0,23	0,13	—
0,50	0,47	0,26	0,14	—
0,55	0,53	0,29	0,17	—
0,60	0,66	0 36	0,21	—
0,64	0,82	0,43	0 25	0,12
Таблица 6.12. Значения 8^ для сужения потока при конусности (D^a — d} -1 от 1:1,5 до 1 *. 3, показанного на рис. 6.3, ж
т	Значения 8^, при Ai/^20* равном			
	10	15	20	25
0,05	—	—	—	—
0,10	—	—	—	—
0,15	—	—	—	—
0,20	—	—	—	—
0,25	—	—	—	—
0,30	—	—	—	—
0,35	—	—	—	—
0,40	—	—	—	—
0,45	0,32	—	—	—
0,50	0,36	—	—	—
0,55	0,45	0,27	—	—
0,60	0,63	0,37	0,23	—
0,64	—	0,61	0,38	0,25
138
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, б
Таблица 6.13. Значения 8^ для внезапного расширения по юка (при > 0,6), показанного на рис. 6.3,3
m	Значения ба£, %, при Li/f>20. равном							
	10	20	30	40	50	60	70	80
0,05	0,33	0,20	0,15	0,12	0,10	—	—	—
0,10	0,34	0,21	0,16	0,13	0,11	—	—	
0,15	0,36	0,22	0,17	0,14	0,12	—	—	—
0,20	0,38	0,24	0,19	0,16	0,13	0,10	—	—
0,25	0,41	0,26	0,21	0,17	0,14	0,11	—	—»
0,30	0,44	0,28	0,23	0,19	0,16	0,13	—	—
0,35	0,47	0,31	0,25	0,21	0,17	0,14	0,10	—
0,40	0,50	0,33	0,27	0,23	0,19	0,15	0,11	—
0,45	0,55	0,35	0,28	0,24	0,20	0,16	0,12	—
0,50	0,67	0,38	0,31	0,26	0,22	0,17	0,13	—
0,55	0,85	0,41	0,33	0,28	0,23	0,18	0,14	—
0,60	—	0,44	0,35	0,30	0,25	0,20	0,15	0,10
0,64	—	0,46	0,38	0,32	0,26	0,21	0,15	0,10
Таблица 6.14. Значения для расширения потока прн конусности (DiQ—d):! от 1 ;2 до 1:4, показанного на рис. 6.3, е
т	Значения 6а£, %, при L]/f>2o, равном								
	10	15	20	25	30	35	40	45	50
0,05	0,36			—										
0,10	0,38	—	—	—	—	—	—	—	—
0,15	0,42	—	—	—	—	—	—		—
0,20	0,43	—	—	—		—	—	—	—
0,25	0,46	0,22	—	—	—	—	—				
0,30	0,50	0,24	—	—	—	—	—			—
0,35	0,58	0,28	—	—	—	—	—				
0,40	0,67	0,36	0,22	—	—	—	—	—	
0,45	0,85	0,43	0,26	0,18	—	—	—	—	—
0,50	—	0,53	0,31	0,21	—	—	—				
0,55	—	0,73	0,42	0,28	0,20	0,16	—	—	—
0,60	—	—	0,64	0,43	0,28	0,21	0,15	0,11	—
0,64	—	—	0,83	0,57	0,41	0,28	0,20	0,14	0,11
Таблица
6.15. Значения За£
для колена или тройника, показанных
на рис. 6.3, ?
m	Значения 8а£, %, прн Li/Djq, равном						
	10	15	20	25	30	35	40
0,05	—							—				
0,10	—	—	—	—	—	—	—
0,15	0,34	—	—	—	—	—	—
0,20	0,36	—		—	—	—	—
0,25	0,37	—	—	—		—	—
0,30	0,40	—	—	—	—	—	—
0,35	0,41	0,28	—	—	—	—	—
0,40	0,50	0,32	—	—	—	—	—
0,45	0,62	0,38	0,26	—	—	—	—
0,50	0,81	0,46	0,30	0,21	—	—	—
0,55	—	0,61	0,38	0,26	0,18	—	—
0,60	—	0,82	0,50	0,33	0,22	0,16	—
0,64	—	—	0,68	0,43	0,29	0,20	0,13
§ 6.1	Общие сведения_______________________________ 139
	Таблица б.1б.	Значения 8-,Л для регулирующего вентиля
т	Значения 6а£, %, при Lj/Djo, равном	
	10	|	20	|	30	|	40	|	50	]	60	|	70	|	80
Степень открытия Н = 0,25
0,05	0,26	0,15	—	—	—					
0,10	0,33	0,20	0,12	—	—	—				
0,15	0,46	0,27	0,16	—	—	—	—	
0,20	0,63	0,37	0,22	0,13	—	—	—	—
0,25	0,85	0,50	0,29	0,17	0,10	—	—	—
0,30	1,12	0,66	0,39	0,23	0,13	—	—	—
0,35	1,44	0,85	0,50	0,29	0,17	0,10	—		
0,40	1,81	1,06	0,63	0,37	0,22	0,13	—		
0,45	2,23	1,31	0,77	0,45	0,27	0,16	—		
0,50	2,70	1,58	0,93	0,55	0,32	0,19	0,11		
0,55	3,21	1,89	1,11	0,65	0,38	0,23	0,13	—
0,60	3,78	2,22	1,31	0,77	0,45	0,27	0,16		
0,64	4,39	2,58	1,52	0,89	0,52	0,31	0,18	0,11
Степень открытия Н — 0,50
0,05	0,23	0,12	—	—	—	—	—	—
0,10	0,29	0,15	г—	—	—	—		—
0,15	0,35	0,19	0,10	—	—	—	—	——
0,20	0,46	0,25	0,13	—	—	—	—	—
0,25	0,59	0,32	0,17	—	—	—	—	—
0,30	0,76	0,41	0,22	0,12	—	—	—	—
0,35	0,96	0,51	0,28	0,15	—	—	—	—
0,40	1,19	0,64	0,34	0,18	0,10	—	—	—
0,45	1,45	0,78	0,41	0,22	0,12	—	—	—
0 50	1,74	0,93	0,50	0,27	0,14	—	—	—
0,55	2,06	1,10	0,59	0,32	0,17	—	—	
0,60	2,41	1,29	0.69	0,37	0,20	0,11		—
0,64	2,79	1,49	0,80	0,43	0,23	0,12	—	—
Степень открытия Н = 0,75
0,05	0,19	0,09		—	—	—	—		
0,10	0,22	0,10	—		—	—	—	—
0,15	0,26	0,12	—	—	—	—	—	—
0,20	0,32	0,15	—	—	—	—	—		
0,25	0,40	0,18		—	—	—	—		
0,30	0,49	0,23	0,10	—	—	—	—	—
0,35	0,61	0,28	0,13	—	—	—	—	—
0,40	0,74	0,34	0,16	—	—	—	—	—
0,45	0,88	0,40	0,19	—	—		—	—
0,50	1,05	0,48	0 22	0,10	—	—	—		
0,55	1,23	0,56	0,26	0,12	—	—				
0,60	1,43	0,65	0,30	0,14	—	—	—		
0,64	1,65	0,75	0,34	0,16	—	—	—	—
Степень открытия Н = 1,00
0,05	0,15	—		—	—	—	—	
0,10	0,17	—		—	—	—	—	—
0,15	0,19	—	—	—	—	—	—	—
0,20	0,22	—		—	—	—	—	—
0,25	0,27	0,10		—	—	—	—	—
0,30	0,32	0,12	—	—	—	—	—	—
0,35	0,38	0,14	—	—	—	—		—
0,40	0,46	0,17		—	—	—	—	—
0,45	0,54	0,20	—	—	—	—	—	—
0,50	0,63	0,23		—	—	—	—	—
0,55	0,73	0,27	0,10	—	—	—	—	—
0,60	0,84	0,31	0,11	—	—	—	—	—
0,64	0,97	0,36	0,13	—	—	**	—	—
140
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Таблица 6.17 Значение 5^ для регулирующего клапана
т	Значение	% при ii/i’io. равном
	5	]	10	| И |	20	|	25	|	30	|	35	|	40	|	45
Степень открытия Н — 0,25
0,05	0,29	0,18	0,12	—	—	—	—	—	—
0,10	0 38	0,24	0,15	0,10	—	—	—	—	—
0,15	0,53	0,34	0,22	0,14	—	—	—	—	—
0,20	0,73	0,47	0,30	0,18	0 12	—	—	—	—
0,25	1,00	0,64	0,41	0,27	0’17	0,11	—	—	—
0,30	1,33	0,85	0,55	0,35	0,23	0,14	—	—	—
0,35	1,72	1,1°	0,71	0,45	0,29	0,19	0,12	—	—
0,40	2,17	1,39	0,89	0,57	0 37	0,24	0,15	0,10	—
0,45	2,68	1,72	1,10	0,71	0 45	0,29	0,19	0,12	—
0,50	3,24	2,08	1,33	0,86	0,55	0,35	0,23	0,15	—
0,55	3,87	2,48	1,59	1,02	0,66	0,42	0,27	0,17	0,11
0,60	4,56	2,92	1,88	1,20	0,77	0,50	0,32	0,20	0 13
0,64	5,30	3,40	2,18	1,40	0,90	0,58	0,37	0,24	0,15
Степень открытия Н — 0,50
0,05	0,25	0,15	—	—	—					—		
0,10	0,31	0,18	0,11	—	—	—	—			—
0,15	0,41	0,24	0,14	—	—	—	—			—
0,20	0,55	0,32	0,19	0,11		—	—		—
0 25	0,73	0,43	0,25	0,15	—	—	—	—	—
0,30	0,95	0,55	0,32	0,19	0,11	—	—				
0,35	1,20	0,70	0,41	0,24	0,14	—	—	—	—
0,40	1,50	0,88	0,51	0,30	0,17	0,10	—				
0,45	1,84	1,07	0,63	0,37	0,21	0,12	—				
0,50	2,21	1,29	0,75	0,44	0,26	0,15	—	—		
0,55	2,63	1,53	0,90	0,52	0,31	0,18	0,10	—	—
0,60	3,08	1,80	1,05	0,61	0,36	0,21	0,12			—
0.64	3,57	2,09	1,22	0,71	0,42	0,24	0,14	—	—
Степень открытия Н = 0,75
0,05	0,23	0,12	—	—					—		
0,10	0,27	0,14	—	—		—	—	—	—
0,15	0,33	0,18	—	—	—	—	—	—		
0,20	0,42	0,23	0,12	—	—-	—	—			—
0,25	0,54	0,29	0,15	—	—	—	—			
0,30	0,67	0,37	0,19	0,10	—	—	—	—	
0,35	0,86	0,46	0,24	0,13	.—л	—	—	—		
040	1,06	0,56	0,30	0,16	—	—	—	—	—
0,45	1,28	0,68	0,36	0,19	0,10	—	—				
0,50	1,53	0,81	0,43	0,23	0,12	—	—	—	—
0,55	1,81	0,96	0,51	0,27	0,14	—	—			—
060	2,11	1,12	0,60	0,32	0,17	—	—				
0.64	2,44	1,30	0,69	0,37	0,20	0,10	—	—	—
Степень открытия Н — 1,00
0.05	0,20	0,10	—	—			—	—			—
0.10	0,23	0,11	—	—	—	—	—	—	—
0 15	0,28	0,13	—	—	—	—	—	—	—
0.20	0,34	0,17	—	—	—	—	—	—	—
0.25	0,43	0,21	0,10	—	—	—	—	—	—
0.30	0,53	0,26	0,12	—	—	—	—	—	
0,35	0,65	0,32	0,15	—	—	—	—	—	—
0,40	0,79	0,38	0,19	—	—	—	—	—	—
0,45	0,95	0,46	0,22	0,11	—	—	—	—	—
0,50	1,13	0,55	0,26	0,13	—	—	—	—	—
0,55	1,33	0,64	0,31	0,15	—	—	—	—	—
0,60	1,54	0,75	0,36	0,18	—	—	—	—	—
0,64	1,77	0,86	0,42	0,20	0,10	—	—	—	—
£ 6.1.
Общие сведения
141
Таблица* 6.18. Значении 8,; для регулирующей заслонки
т	Значения	%, при Lj/DiO* ранном							
	10	15	20	25	30	35	40	45
0,05	0,32	0,23	0,15	0,10	—	—	—	—
0,10	0,40	0,26	0,21	0,15	—	—	—	—
0,15	0,46	0,31	0,23	0,16	0,12	—	—	—
0,20	0,57	0,36	0,26	0,19	0,13	—	—	—
0,25	0,65	0,41	0,28	0,22	0,15	0,10	—	
0,30	0,93	0,47	0,33	0,26	0,16	0,11	—	—
0,35	—	0,56	0,38	0,28	0,19	0,13	-	—
0,40	—	0,65	0,42	0,30	0,21	0,14	—	—
0,45	—	0,76	0,48	0,34	0,23	0,16	—	—
0,50	—	0,93	0,55	0,37	0,26	0,17	0,11	
0,55	—	—	0,68	0,43	0,29	0,20	0,14	—
0,60	—	—	0,90	0,55	0,34	0,23	0,16	0,10
0,64	—	—	—	0,60	0,40	0,27	0,19	0,13
Таблица 6 19. Значения Tt/Лго между двумя ближайшими к сужающему1 устройству местными сопротивлениями
Местное conpuiявление, более удаленное из двух ближайших к сужаюшему устройству

Группа колен в одной плоскости или разветвляющийся поток
Группа колен в разных плоскостях или смешивающиеся иоюки
Колено или тройник
Сужение при конусности от 1 :1,5 до 1:3
Расширение при конусности от 1:2 до 1'4
Внезапное расширение потока (£>[/£>?о > 0,6)
Устройство, создающее закрутку потока:
Ф — 30'
<р = 45°
Ф - 60°
Прокладка, резко выступающая внутрь трубопровода (D^jD^ ~ 0,6)
Симметричный вход в трубу после емкости (форкамеры)
Гильза термометра диаметром (0,03E>,n < d' 0,13/)7fl)
Шаровой клапан
Кран
Задвижка
Запорный вен!и ]ь
Регулирующий вентиль
Ре1улирующий клапан
Регулирующая заслонка
17,5
30
15
7,5
15
40
45
45
50
12,5 12,5 10
15
20
10
16
40
22,5 22,5
лениями исходя из вида местного сопротивления, наиболее удаленного от сужающею устройства.
Если перед сужающим устройством последовательно расположено несколько местных сопротивлений, то длина прямого участка определяется лишь двумя последними местными сопрозивлениями (за исключением гильзы термометра).
При этом расстояние между сужающим устройством и ближайшим к нему сопротивлением находя! из табл. 6.2—6.18, а необходимую наименьшую длину прямого
трубопровода между двумя ближайшими к сужаюшему устройству сопротивлениями выбирают из забл 6.19 для наиболее удаленною из двух сопротивлений.
Если наиболее удаленное из двух сопротивлений нс указано в табл. 6,19. то расстояние от пего до ближайшего к сужающему устройству местному сопротивлению следует выбирать равным 50 D2o-
При совмещении нескольких типов местных сопротивлений в одном источнике возмущения потока (задвижка в колене и т. д.) длина прямого участка трубопровода выби-
142
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Таблица 6.20. Необходимые длины прямых участков после местных сопротивлении, установленных перед сужающим устройством, при 87/ = 0 (для импортного оборудования)
т	Значения	для						
	труппы колен в разных плоскостях или смешивающегося потока	группы колен в одной плоскости или разветвляющегося потока	задвижки	шарового клапана	расширения	сужения	колена или тройника
0.05	34	14	12	18	16	10	10
-0,10	34	16	12	18	16	Ю	10
0,15	36	18	12	20	16	10	14
0,20	38	18	12	20	17	10	14
0.25	40	20	12	22	18	10	14
0,30	-44	22	14	24	20	10	16
0,35	48	26	14	26	22	10	18
0,40	54	32	16	28	25	11	22
0 50	62	36	20	32	30	14	28
0.55	70	42	24	36	38	22	36
0,64	80	50	30	44	54	30	46
рается по местному сопротивлению, для ний				, установленных перед сужающим уст-			
которого необходим прямой участок наиболь- ройством, при					8а = 0 (для импортного обо-		
шей длины.			рудования) приведены в			табл. 6.20.	
Для промежуточных значений т дополнительную погрешность выбирают по ближайшему большему табличному значению т для соответствующего значения
При длинах прямых участков, превышаю щих их табличные значения, погрешность коэффициента расхода очень мала (ею можно пренебречь).
Для видов местных сопротивлений, не приведенных в Правилах, необходимо выбирать длину прямого участка не менее 100 Р3о или устанавливать струевыпрямитель
Необходимые длины прямых участков трубопроводов после местных сопротивле-
Регулирующую трубопроводную арматуру рекомендуй гея устанавливать за сужающим устройством.
Сокращенная длина прямого участка перед сужающим устройством для любого т ипа сопротивлений, кроме гильзы термометра, должна быть не менее 10 £>20-
Расстояние до местного сопротивления, находящегося после сужающего устройства, обозначается L2.
На рис. 6.4 показано расположение местного сопротивления после сужающего устройства (рис. 6.4, а) и приведен график зависимости (рис. 6.4,6) необходимой длины прямого участка трубопровода от т.
Рис. 6.4. Расположение местного сопротивления после сужающего устройства (а) и зависимость L2/7)20 от относительной площади сечения т трубопровода (6):
L2 — необходимая длина прямого участка трубопровода после сужающего устройства; £>20 — внутренний диаметр трубопровода
Рис. 6.5. Взаимное расположение сужающих устройств на одном трубопроводе (а) и зависимость L3/D20 от т (6):
/—для диафрагмы; 2 — для сопла; L3 — необходимая длина прямого участка трубопровода между сужающими устройствами; D20 - см. рис 6.4
ч 6.1,
Общие сведения
143
Сокращение длины прямого участка за сужающим устройством не допускается.
На рис. 6 5 показано взаимное расположение сужающих устройств на одном трубопроводе (рис. 6.5, я) и приведен график зависимости L3/D20 (рис. 6.5,6), необходимой для определения длины прямого участка L3 между сужающими устройствами (диафрагма и сопло).
6.1.2.	ИМПУЛЬСНЫЕ ЛИНИИ
В расходомерах переменного перепада давления связь между сужающим устройством и дифманометром осуществляется двумя импульсными трубками.
Рис. 6.6. Схемы измерения расхода жидкости.
а — дифманометр ниже сужающего ус1ройства; б -дифманометр выше сужающего устройства; в — дифманометр выше сужающего устройства в случаях, когда односторонний уклон импульсной линии неосуществим;1 — диафрагма, 2 — вентили для продувки, 3 - запорные вентили; 4 - влагоотстой-ники; 5 — дифманометр; б — газосбориики
Согласно РД50-213-80 к одному сужающему устройству допускается подключение двух и более дифманометров с различным сочетанием шкал при условии Re > > ReMHH для минимального измеряемого расхода.
Импульсные линии одного дифманометра могут подключаться к импульсным линиям другого дифманометра.
В случае применения интегрирующих дифманометров одновременная их работа не допускается.
Допускается подключение манометра к «плюсовой» импульсной линии дифманометра.
Внутренние диаметры импульсных линий не должны быть меньше диаметра отверстия для отбора перепада давления.
Для обеспечения условий правильного измерения перепада давления и гарантии надежной работы дифманометра применяются дополнительные устройства (газосбориики, отстойные сосуды, продувочные вентили и т. п.), устанавливаемые в импульсных линиях между сужающим устройством и дифманометром.
Применение дополнительных устройств и способ прокладки импульсных линий обусловливаются схемой измерения расхода: относительным расположением (выше или ниже) сужающего устройства и дифманометра, состоянием измеряемой среды (загрязненная, запыленная, агрессивная и т, п.) и ее видом (жидкость, газ, пар)
В зависимости от вида и состояния измеряемой среды применяют различные способы компоновки элементов систем измерения расхода, приведенные ниже.
Измеряемая среда - жидкость с температурой менее 120 °C, Примеры выполнения импульсных проводок при измерении расхода жидкости показаны на рис. 6.6.
Отбор давления от сужающего устройства, расположенного на горизонтальном (наклонном) участке трубопровода, должен выполняться в части ниже средней (допускается и в нижней), т. е. импульсные трубки самого сужающего устройства должны быть расположены соответственно наклонно вниз или вертикально. Второй случай используют, когда вероятность попадания различных включений в отборы мала.
При измерении расхода жидкости дифманометр рекомендуется устанавливать ниже сужающего устройства (см. рис. 6,6, д), так как при этом имеется возможность естествсииого удаления вверх (в трубопровод) пузырьков воздуха или газа, оказавшихся в дифманометре или соединительных линиях.
144
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
На рис 6.6,6 показан случай, koi да дифманометр расположен выше сужающего устройства В лих случаях в высших точках импульсных линий необходимо устанавливаtь I азосборники. Газосборники устанавливают также в том случае, если неосуществим односторонний уклон линий (рис. 6.6, в).
Уклоны линий, показанные на рис 6.6, в, должны способствовать скапливанию воздуха (газа) в высших точках обвязки.
Перед дифманометром рекомендуется устанавливать отстойные сосуды.
Измеряемая среда — жидкость с температурой выше 120 °C. В этом случае обязательным является применение уравнительных сосудов.
Отбор давления от сужающего устройства, расположенного на горизон [альном (наклонном) участке трубопровода, должен выполняться в средней части трубы гори-зонзально или наклонно к уравнительным сосудам.
Импульсные проводки далее к дифманометру выполняют так же, как в рассмотренном выше случае.
Измеряемая среда — газ. При измерении расхода газа дифманометр рекомендуется устанавливать выше сужающего устройства, так как при этом предотвращается возможность попадания конденсата из трубопровода в импульсные трубки и дифманометр.
Отбор давления от сужающего устройства, находящегося на горизонтальном (нак зонном) трубопроводе, должен выполняться в верхней части грубы.
Рис. 6.7. Схемы измерения расхода газа: а - дифманометр выше сужающего устройства, б — дифманометр ниже сужаюшег о устройства, 1 —5 — см. рис 6 6
Импульсные линии на всем протяжении должны иметь односторонний уклон, как показано на рис. 6 7, а.
Если это осуществить невозможно, то в нижних точках отдельных участков линий следует установить отстойные сосуды.
Отстойные сосуды необходимо применять в нижних точках линий и при расположении дифманометра ниже сужающег о устройства (рис. 6.7,6) с целью улавливания конденсата, образующе! ося в импульсных трубках.
Измеряемая среда — водяной пар. При измерении расхода пара дифманометр желательно располагать ниже сужающегося устройства.
Отбор давления от сужающего устройства, расположенно! о на горизонтальном трубопроводе, должен выполнят ься в средней части трубы
Поскольку в импульсных линиях при измерении расхода пара будет образовываться конденсат, уклоны импульсных линий при расположении дифманометра ниже или выше сужающего устройства аналогичны уклонам для схем импульсных проводок при измерении расхода жидкости.
Примеры выполнения импульсных проводок при измерении расхода пара показаны на рис. 6.8.
На рис. 6.8, в приведена схема импульсной проводки, которая може i применяться при давлении пара менее 0,2 МПа и расстоянии между трубопроводом и сосудами не более 4 м. При этом трубки, соединяющие сужающее устройство с сосудами, должны иметь внутренний диаметр не менее 25 мм
Соблюдение при давлении пара < < 0,2 МПа указанных значений диаметра импульсных трубок, расстояния между трубопроводом и сосудами, а также наличие теплоизоляции (показана штриховыми линиями) обеспечивают нормальный режим конденса-тообразования
Измеряемая среда - агрессивный газ или жидкость. Измерение расхода в этом случае осуществляется с помощью разделительных сосудов и разделительной жидкости, находящейся в сосудах и импульсных линиях.
Отбор давления от сужающего устройства при измерении расхода газа в горизонтальном (наклонном) трубопроводе должен выполняться в верхней части трубы, а для жидкости — в нижней части.
Примеры выполнения импульсных проводок при измерении расходов агрессивной жидкости или газа приведены на рис. 6.9 — 6.11.
Рис 6 8 Схема измерения расхода пара
н - дифманометр ниже сужающего устройства, б — дифманометр выше сужающего устройства, в — дифманометр и уравнительные сосуды выше сужающего устройства. 1—6 -см рис 66, 7 — уравнительные конденсационные сосуды
Рис 6 9 Схемы измерения расхода di рессивной жидкости при рнзм < Рраэд а — дифманоме1р ниже сужающего уиройства б - дифманометр выше сужающего устройства, 1-3 5 6 - см рис 6 6, 4 — разделительный сосуд, 7 - уравнительный вентиль, 8 - агрессивная жидкость, 9 — разделительная жидкость, НУ начальный уровень разделительной жидкости КУ — конечный уровень разделительной жидкости
146
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Рис. 6.10. Схема измерения расхода агрессивной жидкости при рИзМ > Рразд:
«— дифманометр ниже сужающего устройства; 6 — дифманометр выше сужающего устройства, 1—3, 5, 6 - см рис. 6.6, 4 - уравнительный сосуд, 7 - агрессивная жидкость; 8 - разделительная жидкость, 9 - разделительный сосуд; НУ, КУ— см. рис. 6.9
Рис. 6.11. Схема измерения расхода агрессивного газа при плотности его конденсата Рконд < Рразд-
а - дтфманометр ниже сужающего устройства. 6 — дифманометр выше сужающего устройства, 1 — 3, 5 — см. рис 6.6; 4 — уравнительный вентиль; 6 — разделительный сосуд; 7 — разделительная жидкость; 8 — агрессивный газ (конденсат); НУ, КУ - см рис. 6.9
§ 6,2,	Предмонтажная проверка 147
Во всех случаях компоновки систем измерения расхода импульсные линии к дифманометрам должны быть проложены по кратчайшему расстоянию вертикально или с уклоном к горизонтали не менее 1 :10.
Длина импульсных линий не должна превышать 15 м и должна обеспечивать охлаждение измеряемой среды перед дифманометром до температуры окружаюгцег о воздуха, Допускается длина импульсных линий до 50 м, но при этом увеличивается транспортное запаздывание в передаче изменений перепада давления
Внутренний диаметр импульсных трубок должен быть не менее 9 мм, а для разделительных сосудов — не менее 12 мм.
Импульсные линии вместе с ведомо! а-тельными и дополнительными устройствами должны быть герметичными.
В процессе монтажа изгибы импульсных трубок выполняются плавными.
Импульсные линии не должны подвергаться действию внешних источников тепла или холода.
6.1.3.	КОМПЛЕКТОВАНИЕ ДОКУМЕНТАЦИИ, РАБОЧИХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЬНО-ПОВЕРОЧНОЙ АППАРАТУРЫ
Ответственной операцией, предшествующей предмонтажной проверке расходомеров, является их комплектование Комплектование расходомеров заключается в привязке всех их элементов к позициям систем измерения по проекту исходя из типа, технической характеристики, заводских номеров. Необходимо обращать внимание иа соответствие типа материала расходомера (датчика расхода), контактирующего с измеряемой жидкостью, данным проекта и свойствам рабочей среды.
Как правило, комплектование сужающих устройств, конденсационных и разделительных сосудов осуществляет заказчик. К наладчикам обычно доставляют датчики расхода и измерительные приборы.
Процедура комплектования несколько усложняется, когда датчики расхода и приборы поставляются не замаркированными под конкретные позиции.
В проектной документации, как правило, не указывается перепад давления дифманометра. Эти данные берутся из паспортов на сужающие устройства и дифманометры.
Получив данные по элементам систем
измерения расходов, их следует занести в «Журнал комплектования приборов и средств автоматизации» или в «Журнал предмонгаж-ной проверки приборов и средств автоматизации» и после этого сделать маркировку полученных рабочих средств измерений в соответствии с позициями проектной документации.
Поясним (к примеру) процедуру заказа комплекта дифманометра — расходомера.
Проектная организация для заказа каждою дифманометра — расходомера с сужающим устройством заполняет специальную форму (бланк) — унифицированный опросный лист (УОЛ), в котором указывают номер позиции, тип диафрагмы, наличие вспомогательных устройств (сосудов, вентильного блока и т. п), тип и исполнение дифманометра, параметры измеряемой среды и т. д.
Этот опросный лист является основанием для расчета сужающего устройства.
Существует унифицированная форма опросного листа УОЛ—1—85 для расходомеров независимо от состояния измеряемой среды.
Проектная организация иногда вынуждена производить ориентировочный расчет перепада давления, чтобы иметь возможность указать в опросном листе конкретный тип и исполнение (модель) дифманометра. Этот ориентировочный перепад может быть занесен и в спецификацию. Но это еще не означает, что его значение обязательно совпадает с заводским расчетным.
Заполненные опросные листы проектная организация направляет комплектующей организации (для небольших объектов эти функции может выполнять непосредственно заказчик).
Комплектуюшая организация направляет опросные листы на завод — изготовитель дифмаиометров-расх одомеров и сужающих устройств.
Завод-изготовитель выполняет расчет сужающего устройства в соответствии с данными опросного листа.
В дальнейшем в адрес предприятия завод-изготовитель отправляет дифманометры-расходомеры и сужающие устройства вместе с паспортами и расчетами.
6.2.	ПРЕДМОНТАЖНАЯ ПРОВЕРКА
Практика проведения наладочных работ показывает, что предмонтажную проверку дифманометров следует проводить в собранном виде с вентильной арматурой.
Операцию сборки и дальнейшей опрессовки должен производить персонал заказ-
148
Наладка средств и систем измерения ресхода
Разд. 6
чикл с составлением соответствующей документации.
Предмонтажная проверка расходомеров представляет собой комплекс работ но проверке и определению соотвоствия основных технических характеристик требованиям, установленным в паспортах и инструкциях заводов —изготовителей рабочих средств измерений.
Предмонтажная проверка производится в соответствии с требованиями нормативнотехнической документации Госстандарта, технических описаний и инструкций но эксплуатации (или паспортов) конкретных типов дифманометров.
Следует учесть, что проверка расходомеров по метрологическим характеристикам требует особой внимательности и точности, поскольку по этим приборам при ведении технологического процесса подсчитывают материальный баланс на промежуточных стадиях, ведут учет расходов входных потоков и готовой продукции.
При проведении пусконаладочных работ нерздки случаи, koi да в ходе предмонтажноЙ проверки производится подготовка расходомеров к проведению государственной или ведомственной поверки.
В этом случае к объему предмонтажноЙ проверки (внешний осмотр, определение основной погрешности и вариации, определение сопротивления изоляпии электрических цепей, юстировка) добавляются дополнительные операции в соответствии со стандартами на методы и средства поверки конкретных видов расходомеров.
Перед проверкой дифманометры должны быть установлены в рабочее положение.
Прсдмонтажпую проверку следует проводить при температуре 20°С, атмосферном давлении 760 мм рт. ст., относительной влажности 60%.
Допускаемые отклонения указанных параметров в зависимости от классов точности проверяемых приборов должны составлять:
температуры — + 2С для дифмано-ме 1 ров и расходомеров классов точности 0,25; 0,4; 0,6 и 1; ±5°С для дифманометров и расходомеров классов точности 1,5; 2,0; 2,5 и 40;
атмосферного давления — минус 10 мм рт. ст. для приборов всех классов точности;
относительной влажности - 30 - 80 % для приборов всех классов точности.
Дополнительными условиями для проведен ля предмонтажноЙ проверки являются следующие:
перед проверкой дифманометры должны
быть выдержаны в помещении, где она производится, не менее 6 ч;
напряжение питания должно отличаться от номинального значения не более чем на + 2%. Частота переменного тока шпаняя должна составлять (50± 0,5) Гц;
давление питающего воздуха должно находиться в пределах (140 + 4,2) кПа. Воздух должен быть чистым, не должен содержать влаги, масла и т, п. (в соответствии с ГОСТ 17433-80);
внешние электрические и магнитные поля (кроме земного), влияющие на работу дифманометров, должны отсутствовать;
тряска, вибрация и удары, влияющие на работу датчиков, должны отсутствовать;
выдержка дифманометров перед проверкой после подачи напряжения питания должна быть не менее 30 мин.
Предел допускаемой основной погрешности для расходов выражают в форме приведенной погрешности.
Приведенная погрешность расходомера — отношение его абсолютной погрешности А к нормирующему значению
Нормирующим значением у дифманометров может быть диапазон измерения или изменения выходного сигнала.
Предел допускаемой основной погрешности расходомера (т. е. приведенную погрешность) выражают в процентах нормирующего значения. Ее значение равно классу точности К расходомера.
Таким образом, К = ±А/х/у, отсюда А = ± КхV. Следовательно, абсолютная погрешность А равна пределу допускаемой основной погрешности, т. е. является как бы «допуском» на поверяемых точках расходомера при проведении проверки основной погрешности и вариации.
При проведении предмонтажноЙ проверки дифманометров-расходомеров пользуются градуировочными таблицами или рассчитывают значения перепада давлений для проверяемых отметок по шкале или по выходному сигналу.
Из (6.1) — (6.3) с учетом постоянной части в общем виде можно записа!ь
2 = к|/ДР.
Отсюда следует, что АР = fci22, где fci = V.
При нахождении расчетного значения перепада давления АРраеч для конкретной отметки шкалы 2расч использую, пропорцию (2расч/бмакс — АРрасч/АРмакс, откуда
АРрасч = ^Pмакс (2расч /бмакс)2,	(6.4)
§6.2.
Предмонтажная проверка
149
Следует заметить, что в стандартах на методы и средства поверки указанных ниже дифманометров применяют обозначение расхода через N, а перепада давлений — через h в о гличие от обозначений в правилах РД50-213 -80.
Поэтому далее при рассмо грении конкретных видов дифманометров оставлены обозначения перепада давления и расхода в соответствии со стандартными.
6.2.1. ДИФМАНОМЕТРЫ С ТОКОВЫМИ ВЫХОДНЫМИ СИГНАЛАМИ
При выборе образцовых средств поверки дифманометров с токовыми выходными сигналами для определения погрешнос [ и выходного сигнала дифманометра должно быть соблюдено по ГОСТ 8.240 — 77 следующее условие:
[Добр 1/^макс + Добр2Ломакс	/0)] ‘100^ СуПОЙ,
(6.5) |де /макс — верхнее предельное значение выходного сигнала; 1$ - нижнее предельное значение выходного сигнала; уиов — предел допускаемой основной погрешности поверяемого дифманометра, выраженный в процентах нормирующего значения; Аобр]  предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на входе дифманометра при давлении, равном предельному номинальному перепаду давлений поверяемого дифманометра; Д^р? — предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на выходе дифманометра при выходном сиг нале, равном Ц111КС;	—
предельный номинальный перепад давления поверяемого дифманометра; С — коэффициент запаса точности, равный 1/4.
Допускается с разрешения Госстандарта СССР принимать С равным 1/3.
Температура измеряемой среды у входа в дифманометр не должна отличаться от температуры окружающего воздуха более чем на Тб^С.
Перед проведением проверки необходимо выполнить подготовительные работы;
дифманометр установить в рабочее положение;
проверить герметичность системы (состоящей из соединительных линий и образцового прибора) давлением, равным предельному номинальному перепаду давления поверяемого дифманометра. При определении герметичности систему отключают от
устройства, создающего давление. Систему считают герметичной, если после выдержки в течение 3 мин под давлением, равным предельному номинальному перепаду давлений, в течение последующих 2 мин в ней не наблюдается падение давления.
При проведении проверки должны выполняться следующие операции: установка начального значения выходного сигнала дифманометра;
проверка герметичности между «плюсовой» и «минусовой» камерами измерительного блока (заводы-изготовители такую проверку нс производят);
определение основной погрешности и вариации выходного сигнала.
Предел допускаемой основной погрешности дифманометра, выраженный в процентах нормирующего значения или диапазона изменения выходного сигнала, численно равен классу точности поверяемого дифманометра.
Нормирующее значение равно предельному номинальному перепаду давления (для дифманометров с линейной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений) иди верхнему пределу измерения расхода (для дифманометров с квадратичной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений).
Расчетные значения выходных сигналов /расч, мА, при заданном номинальном перепаде давления h для преобразователей с линейной зависимостью между выходным сигналом и измеряемым перепадом давлений определяют по формуле
/расч = (/макс /fl) Й/^макс + /<Ь	(6-6)
где /о — начальное значение выходного сигнала, мА; /MdSC - верхнее предельное номинальное значение выходного сигнала, мА; ймакс— предельный номинальный перепад давлений. Для преобразователей с квадратичной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений расчетные значения выходных сигналов определяют по формуле
/раич (/макс — /о)|/й/ймажс + /«.	(6.7)
При проверке герметичности в «плюсовую» камеру дифманометра подают давление, равное предельному номинальному перепаду давлений.
Допускается проводить проверку гер-' метнчности в процессе проверки основной погрешности дифманометра, выдерживая дифманометр под предельным номинальным перепадом давлений в течение 5 мин.
150
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, 6
При проверке герметичности дифманометр отключают от устройства, создающего давление
Дифманометр считают i ерметичным, если после 3 мин выдержки под давлением, равным предельному номинальному перепаду давлений, в течение последующих 2 мин не наблюдается изменения выходного сигнала
Установка начального значения выходного сигнала производится следующим образом.
При отсутствии перепада давлений корректоров нуля дифманометра по миллиамперметру постоянного тока устанавливают значение выходного сигнала Iq, принятое за начальное для данного типа преобразователя. Это значение должно быть равно 0 или 4 мА (в зависимости от диапазона изменения выходного сигнала) для дифманометров с линейной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений или не должно превышать 15% диапазона изменения выходного сигнала для дифманометра с квадратичной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений.
Погрешность установки начального значения выходного сигнала не должна превышать предела допускаемой основной погрешности образцового прибора на выходе диф манометра
Основную погрешность определяют путем установки по образповому прибору на входе дифманометра номинальною перепада давлений и измерения по другому образцовому прибору соответст вующего выходного сигнала. При этом сравнивают абсолютную погрешность отклонения выходного сигнала дифманометра от его расчетного значения с пределом допускаемой основной погрешности, рассчитанным предварительно для данного дифманометра исходя из его класса точности.
Предел допускаемой основной погрешности дифманометров-расходомеров выражается в процентах (численно равных классу точности) диапазона измерений или диапазона изменения выходного сигнала
Предел допускаемой основной погреш-Hoci и дифманометров-расходомеров с любым видом зависимости выходного сигнала от перепада давлений, выраженный в процентах диапазона измерения выходного сигнала, определяется только классом точности дифманометра Его значение является допуском на отклонение выходного сигнала при любом значении перепада давления
Основная погрешность дифманометра
определяется не менее чем на пяти значениях перепада давлений, в том числе при предельном номинальном значении перепада
Расчетные значения выходных сигналов дифманометров в зависимости от измеряемых перепадов давлений, а также значения допусков на отклонение выходных сигналов приведены в табл. 6.21—6 23
Проверку проводят при плавном нарастании перепада, а затем после выдержки под предельным номинальным перепадом давлений в течение не менее 5 мин — при плавно убывающем перепаде давлений.
Предельное допускаемое значение вариации выходного сигнала, определяемое при каждом значении перепада давлений, кроме нулевого и предельного номинального, не должно превышать предела допускаемой
Таблица 621 Расчетные значения выходного сигнала для дифманометров с линейной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений
Номинальный перепад давления, /0	Расчетное значение выходного сигнала, мА, для диапазона выходного сигнала, мА		
	0-5	0-20	4-20
0	Нормируется для конкретного типа дифманометра		
20	1	—	—
25	—-	5	8
40	2	—	—
50	—	10	12
60	3		—
75	—	15	16
80	4	—	—
100	5	20	20
Таблица 6 22 Расчетные значения выходного сигнала для дифманометров с квадратичной зависимостью выходного сигналя от измеряемого перепада давлений
Диапазон измерения расхода, %	Номи-Hd 1ЬНЫЙ перепад давления, %	Расчетное значение выходного сигнала, мА, для диапазона выходного сигнала, мА		
		0-5	0-20	4-20
0	0	Нормируется для конкретного типа дифманометра		
30	9	1,5	6,0	4,8
40	16	2,0	8,0	6,4
50	25	2,5	10,0	8,0
60	36	3,0	12,0	9,6
80	64	4,0	16,0	12,8
100	100	5,0	20,0	20
Предмонтажная проверка
151
Таблица 6.23 Расчетные значения допуска на отклонение выходных сш налов дифманометров в зависимости от класса точности
Класс точности	Допуск ( + ), мА, для диапазона входною сигнала, мА		
	0-5	0-20	4-20
1,5	0,075	0,3	0,24
1	0,05	0,2	0,16
0,6	0,03	0,12	0,096
0,5	0,025	0,10	0,08
0,25	0,012	0,05	0,04
основной погрешности для дифманометров классов точности, хуже 1,5 и 0,75 предела допускаемой основной погрешности для дифманометров классов точности выше 1,5.
Предел допускаемого значения вариации определяют как разность между значениями выходного сигнала, соответствующими одному и тому же значению перепада давлений, полученными при приближении к нему от меньших значений к большим и от больших к меньшим.
Нестабильность значений выходного сигнала при многократных поверках при прямом или обратном ходе не должна превышать 0,5 предела допускаемой основной погрешности.
Предмонтажная проверка дифманометров, как правило, связана с юстировкой нулевого значения выходного сигнала н диапазона измерения.
Рассмотрим более подробно устройство, принцип действия и особенности наладки технических средств с выходными токовыми сигналами, наиболее широко используемых в системах измерения расхода.
Преобразователи измерительные разности давлении типа «Сапфир-22ДД» н «Сапфнр-22ДД-Вн». Преобразователи типа «Сапфир-22ДД» предназначены для преобразования разности давлений среды, уровня жидкости, расхода жидкости илн газа в унифицированный токовый сигнал для дистанционной передачи.
Преобразователи разности давлений могут иметь линейно убывающую или линейно возрастающую характеристику выходного сигнала (в зависимости от заказа).
Предельные значения выходных сигналов: 0 и 5, 0 и 20, 4 и 20 мА постоянного тока.
Расчетное значение /раСЧ выходного сигнала в любом диапазоне изменения для
преобразователей разности давлений определяется в общем случае по формуле
/расч = (АР/ДРмакс) (/макс ~ Ашн) + /мин, (6-8) где /макс - наибольшее предельное значение выходного сигнала, мА: /мнн — наименьшее предельное значение выходного сигнала. мА; ДР — значение измеряемой разности давлений; ДРМЯКр — максимальное значение разности давлений.
Расчетное значение выходного сигнала, мА, для преобразователей с линейно убывающей характеристикой выходного сигнала определяется по формулам
^расч = (АРмакс — АР) ^макс/АРмакс (6-9) для диапазонов 5 — 0 и 20 — 0 мА;
/раСЧ ~ А1ИН + (1 — ДР/ДРмакс) (/макс — /мин)
(6.10)
для диапазона 20 — 4 мА.
Питание преобразователей осуществляется от источника постоянного тока напряжением (36 ±0,72) В.
Пульсация напряжения не должна превышать ±0,5% значения напряжения питания.
Для преобразования напряжения переменного тока (2201 зз) В с частотой (50+ 1) Гц в напряжение постоянного тока (36±0,72) В рекомендуется использовать блок питания 22БП-36.
При использовании преобразователя «Сапфир-22ДД» («Сапфир-22ДД-Вн») с выходным сигналом 4—20 мА совместно с блоком извлечения корня БИК-1 питание преобразователя осушествляется от БИК-1. Питание БИК-1 осушествляется от источника переменного тока напряжением (2201Ц) В, частотой (50 ± 1) Гц.
Сопротивление нагрузки, кОм. не более:
2,5 — для преобразователей с выходным сигналом 0 — 5 мА при напряжении питания (36 + 0,72) В;
1,0 —для преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 0 — 20 и 4—20 мА при напряжении питания (36 ±0,72) В.
Для преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 4 — 20 м^ при напряжении питания в диапазоне от 15 до 42 В сопротивление нагрузки определяется по формуле
= (С — Смин)//маае, (6.11)
где Кн — верхнее предельное значение сопротивления нагрузки, кОм, U — нижний предел
152
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. б
Таблица 6.24. Предельные значения пульсаций выходного сигнала
1 Iредел дог ускаемой основной погрешности.	Предельное значение пульсации выходного сигната, %, с частотой		
	до 5 Гц	выше 5 Гн	
	при предельном значении выход-		
%	кого сигнала.		мА
	0-5, 0- 20: 4-20	0-5	0-20, 4 20
0,1	0,06	0,6	0,25
0,25	0,1	0,6	0,25
0,5	‘ 0,1	0,6	0,25
1,0	0,25	0,6	0,25
напряжения питания, В, соо гве гствующнй Кн; ^чин = 15 В, Гмакс = 20 мА.
Преобразователи предназначены для измерения разности давлений сред, по отношению к коюрым машриалы, контактирующие с измеряемой средой, являются коррозионно-стойкими.
Значения пульсаций выходного сигнала (удвоенная амплитуда), выраженные в процентах диапазона измерений выходнсн о сш нала, в зависимости от предела допускаемой основной погрешности приведены в табл. 6.24.
Пульсации выходного сигнала нормируются при сопротивлениях нагрузки:
950 Ом — для выходного сигнала с предельными значениями 0 и 5 мА;
200 Ом — для выходного сигнала с предельными значениями 0 и 20, 4 и 20 мА.
Устройство и принцип действия преобразователя. Преобразователь сосюит из измерительно! о блока и электронного устройства. Преобразователи различных параметров имеют унифицированное электронное устройство и отличаю гея лить конструкцией измерительною блока.
Деформапня чувствительного элемента от шачения измеряемого параметра вызывает изменение электрического сопротивления тензорезистеров тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке.
Электронное устройство преобразователя преобразует изменение сопротивления в токовый выходной сигнал.
Чувствительным элементом гензопре-образователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензо резисторами (структура КНС — кремний на сапфире), прочно соединенная с металлической мембраной.
Схема преобразователей «Сапфир-22ДД»
Рис. 6.12. Преобразователь «Сапфир-22ДД» моделей 2410, 2420, 2430, 2434, 2440 и 2444
Рис. 6.13. Преобразователь «Сапфир-22ДД» моделей 2450 и 2460
моделей 2410, 2420, 2430, 2434, 2440, 2444 представлена на рис. 6.12.
Тензопреобразователь 4 мембранно-рычажного типа размешен внутри основания 9 в замкнутой полости 11, заполненной кремнийорганической жидкостью, и отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 8. Мембраны 8 приварены по наружному контуру к основанию 9 и соединены между собой центральным штоком 6, который связан с концом рычага тензопреобразователя 4 с помощью тяги 5 Фланцы 10 уплотнены прокладками
§ 6.2.
Предмонтажная проверка
t 153
Рис. 6.14 Элеюронный блок преобразователя «Сапфир-22ДД»
3. Воздействия измеряемой разности давлений (большее давление подается в «плюсовую» камеру 7, меньшее - в «минусовую» камеру 12) вызывают прогиб мембран S, изгиб мембраны тснзопреобразова [еля 4 и изменение сопротивления тензорезисторов
Электрический сигнал от тензопреобра-
зователя передается из измерительного блока в элек1ронное устройство 1 по проводам через вывод 2.
Измерительный блок выдерживает без разрушения воздействие односторонней перегрузки рабочим избыточным давлением. Это обеспечивается тем, что при такой пере-1рузкс одна из мембран 8 ложится на профилированную поверхность основания 9.
Схема преобразователей «Сапфир-22ДД» моделей 2450, 2460 показана на рис. 6.13.
Мембранный 1ензопреобразователь 4 размещен внутри корпуса 8 и отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 7. Внутренние полости би 10 заполнены кремнийорга-ничсской жидкостью. Фланцы 9 уплотнены
прокладками 3. Измеряемая жидкость через «плюсовую» камеру 5 и «минусовую» камеру / / воздействует на мембраны 7 тснзопреоб-разователя, вызывая изменение сопротивления тензорезисторов.
Измерительные блоки выдерживают одностороннюю перегрузку давлением до 16 МПа для преобразователей модели 2450 и до 20 МПа — для преобразователей модели 2460.
Электрический сигнал от тензопреобра-зователя подается из измерительною блока в электронное устройство 1 по проводам через вывод 2.
Электронный преобразователь смонтирован на платах 4, 6, 3 (рис. 6.14), размещенных внутри специального корпуса 2. Корпус закрыт крышками / и 5, уплотненными резиновыми кольцами. Преобразователь имеет сальниковый кабельный ввод 9, колодку зажимов 11 для подсоединения жил кабеля
и болт 10 для заземления корпуса.
Корректоры 7 и 8 служат соответственно для плавной настройки диапазона и нуля выходною сигнала. Перемычки /2, /5 служат для грубой настройки нуля и диапазона выходного сигнала.
Зажимы 3 и 4 колодки зажимов 11 предназначены для контроля выходного сигнала. Эти зажимы могут быть использованы для подключения миллиамперметра постоянного тока, который должен иметь требуемую точность и падение напряжения на котором не должно превышать 0,1 В.
Проверка преобразователей. Преобразователи измерительные типа «Сапфнр-22» (например, «Сапфир-22ДД», «Сапфир-22ДИ», «Сапфир-22ДГ» и др.) поверяются в соот-
154 «
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, б
везствии с требованиями методических указаний по поверке МИ 333 — 83.
При поверке преобразователей типа «Сапфир-22 ДД» номинальное значение измеряемого параметра устанавливают при сообще-инл «минусовой» камеры с атмосферой и подаче соответствующего избыточного давления в «плюсовую» камеру.
Средства поверки должны быть выбраны в соответствии с формулой (6.5).
За нормирующее значение для преобразователей типа «Сапфир-22ДД», «Сапфир-22ДД-Вн» принимается верхний предел измерений входного параметра.
Пример 6Л. Требуется определить воз-мсжность поверки преобразователя типа «Сапфир-22ДД» модели 2420 класса точности 0,25 с верхним пределом измерения 2,5 кПа, с выходным сигналом 4 — 20 мА с использо-ва чием для измерения входного сигнала микроманометра типа МКВ-250 класса точности 0,02 и прибора комбинированного цифрового типа Щ68014 класса точности 0,02/0,01 на поддиапазоне 100 мА, контролирующем выходной сигнал.
Предел допускаемой основной погрешности прибора МКВ-250 составляет A^pi = = 0,0002 • 2,5 = 0,0005 кПа.
Предел допускаемой основной погрешности (1.6) прибора Щ68014 на нижнем предельном значении выходного сигнала составляет Аобрз = 0,02 + 0,01 (Д//н — 1) = - 0,02 + 0,01 (100/4 - 1) = 0,26, где 1К = = 100 мА — ток на конечной отметке шкалы прибора; /н — 4 мА — ток на нижнем предельном значении входного сигнала. В единицах тока Добр2 = 0,0026 -4 = +0,0104 мА.
Тогда условием поверки (6.5) будет
(0,0005/2,5 + 0,0104/16)  100 (1/4). 0,25, т. е. 0,08 $ 0,06.
Таким образом, условие не выполняется, но при согласовании с местным органом Госстандарта коэффициента С = 1/3 оно выполняется и указанные средства поверки пригодны.
Далее собирают поверочную схему, приведенную на рис. 6.15, и проводят операции поверки.
Преобразователи типа «Сапфир-22» обычно комплектуются с блоками питания 22БП-36, технические характеристики которых и схемы соединений приведены далее.
Преобразователи типа «Сапфир-22ДД» («Сапфир-22ДД-Вн») могут работать с блоком извлечения корня типа БИК-1, который олисан ниже.
Рис. 6.15. Схемы поверки преобразователей «Сапфир-22ДД»:
а — с предельными значениями выходного chi нала преобразователя 0 — 5 и 0 — 20 мА; б — с предельными значениями выходного сигнала преобразователя 4 — 20 мА: G — источник питания посюянного тока, например 22БП-36; Яt—магазин сопротивлений РЗЗ; R2 — магазин сопротивлений, например Р4831 или образцовая катушка сопротивления Р331, ИП — вольтметр цифровой, например Щ1516 или потенциометр РЗЗЗ
Рассмотрим вариант, когда преобразователь типа «Сапфир-22ДД» соединен с блоком питания 22БП-36 и имеет выходной сигнал, пропорциональный перепаду давлений,
К операциям проверки относятся: внешний осмотр, опробование, определение основной погрешности и вариации выходного сигнала.
После сборки схемы следует проверить герметичность системы, состоящей из соединительных линий и образцовых приборов, давлением, равным верхнему пределу разности давлений проверяемого преобразователя.
При определении герметичности систему отключают от устройства, создающего давление. Систему считают герметичной, если после 3 мин выдержки под давлением, равным верхнему пределу измерений, в течение последующих 2 мин в ней не наблюдается падения давления.
Внешним осмотром преобразователя устанавливают наличие или отсутствие
§6.2.
Предмонтажная проверка
1J.
повреждений и соответствие маркировки его паспортным данным. С особой тщательностью осматривают преобразователи взрывозащищенного исполнения.
При опробовании проверяют работоспособность преобразователя и функционирование корректора нуля.
Работоспособность преобразователя проверяют, изменяя измеряемое давление от нижнего предельного значения до верхнего. При этом должно наблюдаться изменение выходного сигнала.
Функционирование корректора нуля проверяют, задав одно (любое) значение измеряемого давления. Корректор нуля поворачивают по часовой стрелке и наблюдают изменение выходного сигнала. Затем корректор нуля поворачивают против часовой стрелки и наблюдают изменение выходного сигнала в противоположную сторону.
Основную погрешность определяют не менее чем на пяти значениях измеряемой величины, достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерения, в том числе при значениях измеряемой величины, соответствующих нижнему и верхнему предельным значениям выходного сигнала. Для преобразователей разности давлений одно из промежуточных значений должно составлять (10±2)% верхнего предела измерений.
Основную погрешность определяют при прямом и обратном ходах.
Расчетные значения выходных сигналов в зависимости от измеряемого перепада
давлений и допуске на отклонение выходных сигналов для преобразователей различных классов точности приведены в табл. 6.21-6.23.
При определении расчетных значений выходных сигналов приборов, измеряющих разность давлений, следует пользоваться данными табл. 6.21, увеличив табличные расчетные значения на 10% диапазона измерения выходного сигнала. Так, например, для преобразователей «Сапфир-22ДД» с диапазоном изменения выходного сигнала 0—5 мА данные табл. 6.21 следует увеличить на 0,5 мА, с диапазоном 0 — 20 мА - на 2 мА, с диапазоном 4 — 20 мА — на 1,6 мА.
При нулевом перепаде давления значение выходного сигнала должно быть равно нижнему предельному значению.
Вариация выходного сигнала определяется при каждом поверяемом значении измеряемого параметра, кроме значений, соответствующих нижнему и верхнему пределам измерений.
На практике принято вместо определения действительных значений погрешности и вариации устанавливать соответствие расчетных значений входных (выходных) параметров их допускаемым значениям.
Допускаемое значение (допуск) рассчитывают, исходя из класса точности и нормирующего значения (в данном случае верхнего значения предела измерения или максимального значения выходного сигнала).
При определении основной погрешности абсолютное значение разности действительного и расчетного значений выходного
Таблица 6.25. Положение перемычек для смещения нуля и изменения диапазона измерении различных моделей преобразователей типа «Сапфнр-22ДД»
Значения смещения нуля выходного сигнала в процентах наибольшего диапазона измерений модели	Положение перемычки /5 (рис. 6 14)	Положение перемычки 12 (рис 6.14)					Положение перемычек 13 и 14 для преобразователей с возрастающей характе-ристикой ВЫХОДНОГО сигнала
		для требуемого диапазона измерений в процентах наибольшего диапазона измерений модели					
		100	63	40	25	16	
— 10-г +7 7-24 24-41 41-58 58-75 75-90 -104- -27 -27 -г -44 -44 --61 -61 4- -78 -78 4- - 100	1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6	6 6 б 6 6 6 6	6 или 5 6 или 5 6 или 5 6 или 5 6 или 5 6 или 5 6 или 5 6 или 5	5 или 4 5 или 4 5 или 4 5 нлн 4 5 или 4 5 или 4 5 или 4 5 или 4 5 или 4	4 или 3 4 или 3 4 нлн 3 4 нлн 3 4 или 3 4 иди 3 4 или 3 4 или 3 4 или 3 4 нли 3	3 или 2 3 или 2 3 или 2 3 нли 2 3 или 2 3 нли 2 3 или 2 3 или 2 3 илн 2 3 или 2 3 или 2	АА и ВВ АА и ВВ АВ н АВ
156
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, б
chi нала на поверяемой точке сравнивают с до туском. Это значение не должно превышать значение допуска.
Если значения выходного сигнала преобразователя не соответствуют расчетным значениям на поверяемых точках, то производят юстировку.
Юстировка диапазона изменения выходного сигнала производится с помощью корректора 7 (см. рис. 614).
Проверку преобразователя повторяют, выполнив установку нулевого (нижнего) значения выходного сигнала коррек тором ну тя 8.
Операцию юстировки производят до получения требуемого результата.
Если требуйся перенастройка на другой диапазон измеряемой разности давлений, то использую! элементы ступснчаюй («гру-бой») настройки (перемычки 12 —15) и плавной (корректоры 7, 8).
Перестановка перемычек производится при отключенном напряжении питания преобразователя.
Ориентировочное положение перемычек указано в табл. 6.25.
Перенастройка преобразователя осу-п ествляется следующим образом.
С помощью корректора нуля 8 устанавливают значение выходного сигнала, соот-взтегвующее нижнему значению разности давлений. Если корректор нуля не обеспечивает достижения заданного значения выходного сигнала, то меняют положение перемычки 15 на соответствующее соседнее.
Для настройки диапазона увеличивают измеряемое давление (разность давлений) до верхнего предельною значения и с помощью корректора диапазона 7 устанавливают соответствующее ему предельное значение выходного сигнала.
Если корректор диапазона 7 не обеспе-ьивает достижения заданного диапазона измерения выходного сигнала, то изменяют на соответствующее соседнее положение перемычки 12.
Уменьшают измеряемое значение разности давлений до мипима гьного и корректируют значение нулевог о выходного сш нала.
Указанные операции выполняют несколько раз, пока предельные значения выход-но! о сигнала не будут установлены с требуемой точностью.
Данные проверки должны оформляться тротоколом предмонтажноЙ проверки преобразователя
Блок питания типа 22БП-36. Блок питания типа 22БП-36 предназначен для питания стабилизированным напряжением постоян
ного тока 36 В комплекса тензорезисторных измерительных преобразова гелей (датчиков) теплоэнергетических параметров типа «Сапфир-22» общепромышленного и экспертного исполнений. Блок питания может эксплуатироваться только во взрывобезопасных помещениях.
Номинальное значение выходною напряжения блоков питания составляет 36 В.
Блок питания имеет два варианта исполнения: одноканальнын — 1, двухканальный-2.
Блок питания о двойная ьцый обеспечивает питанием три преобразователя типа «Сапфир-22ДД».
Бггок питания двухканальныи в ключам в себя два идентичных, независимых друг см друга, гальванически развязанных канала и обеспечивает ни ганием шеегь преобразователей тина «Сапфир-22ДД».
Настройка выходного напряжения блока питания осуществляется переменным резистором.
Подключение блока питания производится проводами сечением 0,2—3 мм2.
После монтажа блока корпус его необходимо заземлить, используя специальный зажим «Земля».
Провода, по которым осущещвляется питание, подсоединяют в последнюю очередь.
Схемы внешних соединений блока литания приведены па рис. 6.16-6.18
Блок извлечения корня типа БИК-1. Б чоки и гнлечсния квадратного корня типа БИК-1 предназначены для линеаризации статической характеристики дифманометров типа «Сапфир-22ДД», используемых при измерении расхода сред.
Едок конструктивно состоит из шасси, корпуса и функциональных узлов Соответствующие функциональные узлы объединены в отдельные модули. Каждый модуль представляет собой плату, оканчивающуюся печатными панелями, предназначенными для вставки в разъемы, расположенные на обшей коммутационной пл аге
На шасси крепятся общая коммутационная плата, планка с силовым трансформатором и направляющие, предназначенные для установки плат модулей. Шасси можег быта выдвинуто из корпуса без разрыва электрических цепей, что обеспечивается наличием плоского гибкого жгута, соединяющего шасси с трнднатизажимной колодкой, расположенной на корпусе блока; жгут к шасси подсоединен черег разъем К шасси также прикреплена металлическая планка, на которой установлены две специальные платы (колодки -
§6.2.
Предмонтажная проверка
157
ХТ1 и ХТ2 по девять зажимов каждая) с коммутационными перемычками. Этими перемычками осуществляется выбор нужного сочетания диапазонов входного и выходного сигналов (табл. 6.26).
Блок извлечения корня iwna БИК-1 обеспечивает формирование унифицированного выходного сигнала, связанного с выходным сигналом следующей зависимостью:
^еых ~ 1 вых. мин +	(^вх ^вх мин)/А/вх,
(6.12)
где 7ВЫХ - выходной сигнал, мА; 1Ш,Х мин -нижнее предельное значение выходного сизнала, мА; Д1пых — диапазон изменения выходного сигнала, мА; ДД^ — диапазон изменения входного сигнала, мА; /вх — текущее значение входною сигнала, мА; 1„х мин — нижнее предельное значение входного сигнала, мА.
Функциональная схема блока, показанная на рис. 6.19, состоит из следующих основных узлов: / — резистивный преобразователь входного тока; 2 — двухвходовой амплитуд-
Рис. 6.16. Схема соединений блока питания 22БП-36 с преобразователем «Сапфир-22ДД» с выходным сигналом 0 — 5 или 0—20 мА:
а — блок питания исполнения 1; б — блок питания исполнения 2
Сеть
158
Наладка средств и систем измерения ресхода
Разд. 6
Сапфир* з! ПДА"**
1
№№ J МДА* i
о 26 о 26
о 10
*1222БМ6 ’* ас пол* 16 пение 1 о 1* 020
Ю Зо 5о 7о 9о 11о 150

1?о 18о Цо 23о 25 о 2?о 28»
Рис. 6.17. Схема соединений блока питания 22БП-36 исполнение 1, с преобразователем «Сапфир-22ДД» с выходным сигналом 4 — 20 мА:
а - нагрузка включена в разрыв провода питания, b — нагрузка подключена к выходу преобразователя; в — нагрузка подключена к блоку питания
и ый модулятор с диодно-резистнвной обратной связью, выполненный по схеме сднополупериодного выпрямителя; 3 — фильтр низких частот; 4 — стабилизатор од
нополярного напряжения питания; 5 — широтно-импульсный модулятор с однополярным выходным сигналом; б — стабилизатор двухполярного напряжения питания; 7 — генератор Роэра; 8 — выпрямитель; 9 — преобразователь напряжения в ток,
Узлы 1—3 и 5 составляют отдельный модуль МИК (модуль извлечения корня), узел 9 представляет собой модуль МИТ (модуль напряжение — ток), узел 4 образует модуль МПП (модуль пнтання преобразователя) и узлы 6 — 8 — модуль МПР
Таблица 6 26. Положение перемычек на
колодках ХТ1 и ХТ2 в зависимости от диапазона входных и выходных сигналов
Предельное значение ВХОДНОГО сигнала, мА	Предельное значение ВЫХОДНОГО сигнала, мА	Положение перемычек на колодках	
		ХТ1	ХТ2
0-5	0-5	—	2-5
0-5	4-20	2-3;	1-4,
		4-7	5-8;
			3-6
0-5	0-20	4-7;	4-7;
		2-3	5-8
4-20	0-5	5-8;	2-5
		6-9	
4-20	4-20	2-3;	1-4;
		4-7;	5-8;
		5-8	3-6
4-20	0-20	2-3;	4-7;
		4-7;	5 — 8
		*-8;	
		6-9	
Сеть

/5-20“ Wnpip-ZZjjf-*
L

J2

		
•А.		(J	
£^1111  ЖЛ.	°?	
		
А' о о о 6 о о о о о о 6 ' 22БП36 в спаян cues 2 fl ° ° ft? ° ° и» ° ° iu		
.♦о
OS

*«
Сеть
,Сппфар-2
- *©
j5 ♦о
-Otf
=о»
<и
О)
20 ♦О 00
ПО Г7О= W г
20С± 2У0=
Рис. 6.18. Схема соединений блока питания 22БП-36 исполнение 2, с пр «Сапфир-22ДД» с выходным сигналом 4—20 мА:
a - нагрузка включена в разрыв провода питания; б - нагрузка подключена .. _ вателя; в — нагрузка подключена к блоку питания
£1
=ыо
Г2 /* ±070 sore ±020 =022
160
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, б
Рис. 6.19. Функциональная схема блока извлечения квадратного корня БИК-1
(модуль литания кондуктивного разделения).
В основе операции извлечения корня лежит принцип преобразования сигнала путем двойной модуляции (время-импульс-1ой и амплитудной) с последующей фильтрацией импульсного сигнала активным фильтром.
Функциональная взаимосвязь в работе }злов блока заключается в следующем.
Резистивный преобразователь 1 осуществляет преобразование входнот о токового сигнала 0 — 5 или 4—20 мА в сигнал напряжения, который затем подается на инвертирующий вход операционного усилителя с образной КС-связью, работающего в режиме фильтра нижних частот 3.
Сигнал, снимаемый с выхода фильтра 3, поступает на широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 5, который преобразует сигнал напряжения постоянного гока в однополярные импульсы прямоугольной формы, следующие с переменной скважностью, зависящей от амплитуды сигнала, подаваемого на его вход. Выходной сигнал ШИМ 5 подается на один из входов амплитудного модуля-т ора 2, выполненного по схеме однополу-периодного выпрямителя и собранного на операционном усилителе. На другой вход амплитудного модулятора поступает выходной сигнал фильтра 3.
Во время формирования импульса модулятором 5 выходной сит нал фильтра 3 не проходит через амплитудный модуля юр 2,
а во время паузы .между импульсами указанный сигнал проходит через него Сигнал с амплитудного модулятора 2 поступает па вход фильтра 3.
Фильтром 3 осуществляется выделение средней составляющей преобразованного входного (информативного) сщ нала. Сформированный фильтром 3 сигнал напряжения постоянного тока далее поступает на узел 9 для преобразования в унифицированный выходной сигнал тока 0 — 20 или 4-20 мА.
При выходном сигнале 0 — 5 мА сформированный на фильтре 3 сигнал напряжения постоянного тока преобразуется в сигнал тока в узле 10 и далее поступает на выход БИК-1, минуя узел 9.
Для исключения i альванической связи при питании блока от резервного источника включен преобразователь 7 постоянного тока в переменный; выполненный но схеме генератора Роэра, на выходе которою установлены выпрямители б и 8. В узле б осуществлена дополнительная стабилизация выпрямленного напряжения. Преобразователь 7 питается от стабилизированного источника 4 постоянною гока.
Внешние соединения блока выполняются проводами сечением 0,2-3 мм2 с учетом входного сопротивления и сопротивления нагрузки, значения которых были указаны ранее. Схемы внешних соединений блока показаны на рис. 6.20 — 6.23.
Зажим на корпусе блока, предназначен-
Рис. 6 20. Схема соединений блока БИК-1 с преобразователем «Сапфир-22ДД» с вых ным сигналом 0 — 5 мА прн питании блока от сети переменного тока:
а - при выходном сигнале 0-5 мА; б - при выходном сигнале 0-20 или 4-20 мА
6 Наладка средств измерений
Сеть
Рис. 6.21.
1(2
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Сеть
Рис. 6.21. Схема соединений блока БИК-1 с преобразователем «Сапфир-22ДД» с выходным сигналом 4 — 20 мА при питании блока от сети переменного тока:
а — при выходном си1нале 0 — 5 мА; б — при выходном сигнале 0—20 мА или 4 — 20 мА
Отрезервном источника питания	От резервном источника пита.ни.9
Рис. 6.22. Схема подключений к блоку БИК-1 преобразователя «Сапфир-22ДД» <, выходным сигналом 0 — 5 мА при питании блока от источника постоянного тока (резервного) 36 В:
а - при выходном сигнале 0 — 5 мА; б — при выходном сигнале 0—20 или 4- 20 мА
От резервного источника питания
От резервного источника питания
Рис. 6.23. Схема подключений к блоку БИК-1 преобразователя «Сапфир-22ДД» с выходным сигналом 4—20 мА при питании блока от источника постоянного тока (резервного) 36 В:
а — при выходном сигнале 0—5 мА; б — при выходном сигнале 0—20 или 4 — 20 мА
§6.2.
Предмонтажная проверка
163
ный для подсоединения защитного заземления при монтаже на месте установки, должен быть электрически соединен с контуром заземления.
Проверка блока состоит из следующих операций: внешнего осмотра, проверки работоспособности.
Условия проверки аналогичны условиям проверки преобразователей типа «Сапфир-22ДД».
Внешним осмотром устанавливают состояние поверхностей корпуса сборки зажимов, шасси и модулей, которые не должны иметь вмятин, поломок и других повреждений, исключающих эксплуатацию блока.
Проверка работоспособности начинается с проверки установки перемычек на колодках ХТ1 и ХТ2 в зависимости от диапазонов входного и выходного сигналов согласно табл. 6.23 и данным о сигналах, указанных на фирменной табличке этого блока. Собирается повероч ная схема. Образцовые приборы для контроля входных и выходных сигналов должны быть класса точности не хуже 0,1.
Выдержка блока при включенном напряжении питания перед проверкой должна быть не менее 30 мин.
Основную погрешность проверяют при пяти значениях входного сигнала.
При заданном значении входного сигнала контролируют действительное значение выходного сигнала и сравнивают его с расчетным значением. Абсолютное значение разности указанных выходных сигналов не должно превышать предела допускаемой основной погрешности.
Расчетные значения выходных сигналов в зависимости от значения входных сигналов приведены в табл. 6.27,
В случае отклонения погрешности выход-
Таблица 6.27. Расчетные выходные и задаваемые входные токи
Задаваемое значение ВХОДНОГО сигнала, мА, в диапазоне, мА		Расчетное значение выходного сигнала, мА, в диапазоне, мА		
0-5	4-20	0-5	0-20	4-20
0	0	0	0	0
0,10	4,32	0,707	2,828	6,266
0,75	6,40	1,936	7,746	10,197
1,25	8,0	2,5	10	12
2,5	12,0	3,535	14,140	15,312
5,0	20,0	5,0	20,0	20,0
кого сигнала за допустимое значение производят юстировку блока.
Юстировку производят для двух групп диапазонов входных и выходных сигналов.
Первая группа сигналов «вход — выход»; «О-5-ь0 — 5 мА»; «0-54-4 — 20 мА»; «0-54-0 — 20 мА».
Вторая группа сигналов «вход 4-выход»: «4-204-0 — 5 мА»; «4-204-4 — 20 мА»; «4-204-0 — 20 мА».
Юстировка выходного сигнала блока в каждой группе производится в два этапа.
В первой группе независимо от диапазонов сигналов «вход - выход» на первом этапе обязательной проверке и юстировке подлежит сочетание диапазонов «0—54-0 — 5 мА», а во второй группе — «4-20-0-5 мА».
После этого в каждой группе производится проверка и юстировка нужного сочетания диапазонов «вход — выход».
Для первой группы сигналов на первом этапе процедура юстировки производится следующим образом:
задают /вх = 0, контролируют /ВЬ[Х = 0. В случае необходимости корректируют нулевое значение выходного сигнала резистором R3 (СП5 —3 — 2,2 кОм) модуля МИК;
при /вх = 5 мА контролируют /ВЬ1Х = = 5 мА и в случае необходимости корректируют максимальное значение выходного сигнала резистором К31 (СП5-3-1О кОм) модуля МИК.
Проверку минимального и максимального выходных сигналов повторяют до получения необходимой точности.
Процедура юстировки диапазона сигналов «0-5 4-4 — 20 мА» в первой группе начинается с юстировки диапазона сигналов «0-54-0 — 5 мА», как описано выше, а затем производят юстировку диапазона «0—54-4 — 20 мА» следующим образом:
задают /вх = 0. Контролируют /ВЬ[Х = = 4 мА. Корректировка значения выходного сигнала производится переменным резистором	(СП5 —3 — 3,3 кОм) модуля МНТ;
задают 1т = 5 мА. Контролируют 1|)ЫЛ = = 20 мА. Корректировка максимального значения выходного сигнала производится переменным резистором RB (СП5 - 3-10 кОм) модуля МНТ.
Проверку выходных сигналов повторяют до получения необходимой точности.
Процедура юстировки диапазона сигналов «0-54-0-20 мА» в первой группе начинается с юстировки диапазона сигналов «0-5 4-0—5 мА», как указано выше, а затем производят юстировку диапазона «0-5 4-0—20 мА» следующим образом:
задают 1ВХ = 0. Контролируют /вих = 0-
164
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, б
Корректировка нулевого значения производится резистором модуля МНТ;
задают /вх = 5 мА. Контролируют /ВЫ) = 20 мА. Корректировка максимального значения выходного сигнала производится резистором К8 модуля МНТ.
Проверку выходных сигналов повторяют в случае необходимости до получения требуемого результата.
Во второй группе сигналов юстировка блока начинается с проверки и юстировки диапазона сигналов «вход - выход» «4 — 204-0—5 мА»:
задают /вх = 4 мА. Контролируют /ВЬ1Х = = 0. Корректировка нулевого значения выходного сигнала производится резистором R3 модуля МИК;
задают /вх = 20 мА. Контролируют 2Вых — 5 мА. Корректировка максимального значения выходно! о сигнала осуществляется ре щсгором Rit модуля МИК.
Проверку выходных сигналов повторяют до получения требуемой точности.
Процедура юстировки диапазона сигналов «4 -20 4-4 -20 мА» во в юрой группе начинается с юстировки диапазона сигналов «4 — 20-40 — 5 мА», как описано выше, а затем производят юстировку диапазона «4 — 20 — 4- 20 мА» следующим образом:
задаюг /вх = 4 мА. Контролируют /ВЬ1Х = = 4 мА. Коррек1ировка минимального значения выходного сигнала производится резистором R4 модуля МНТ;
задают /вк = 20 мА Контролируют 1В, 1Х = 20 мА. Корректировка максимального значения выходного сигнала производится резистором RB модуля МНТ.
Проверку минимального и максимально! о выходных сигналов пов i оряют до получения требуемой точности.
Процедура юстировки диапазона сш налов «4 — 20 4-0 — 20 мА» во второй группе начинается с юстировки диапазона сигналов «4 — 20ч-0 — 5 мА», как описано ранее, а затем требуемого диапазона «4 — 20 4-0-20 мА».
Юстировка последнего производится в следующей последовательности.
задают £вх = 4 мА.  Контролируют 4ых ~ 0- Корректировка нулевого значения выходного сигнала производится резистором Л4 модуля МНТ;
задают /вх = 20 мА. Контролируют /внх = 20 мА. Корректировка максимального значения выходного сигнала производится резистором RB модуля МНТ.
Юстировку повторяют до получения требуемой точности установки выходных сигналов блока.
После проверки и юстировки выпол
няют полную проверку основной погрешности блока
Дифманометры типов ДМЭР-М и ДСЭР-М с токовым выходным сигналом. Дифманометры типов ДМЭР-М н ДСЭР-М относятся к датчикам, принцип действия ко I орых основан на компенсации магнитною потока постоянною магнита, создаваемого перемещением упругою чувствительного элемента от воздействия измеряемого перепада давления магнитным потоком, возникающим при протекании в обмотке обратной связи выходного сигнала постоянного тока. Эти дифманометры относятся к так называемым датчикам с компенсацией магнитных потоков
Выходной токовый сигнал изменяется в диапазоне 0—5 мА пропорционально измеряемому расходу среды.
Выходной сигнал дифманометров в зависимости от значения измеряемого расхода в пределах от 30 до 100% определяется по формуле
/вых = /макс6/6макс>	(6,13)
где /макс — верхнее предельное значение выходного сигнала. мА; Q — измеряемый расход; <2макс - верхний предел измерения по расходу.
Струк гурная	схема дифманометров
ДМЭР-М и ДСЭР-М показана на рис. 6.24
Основными функциональными элементами схемы являются.
чувствительный элемент ЧЭ, преобразующий измеряемый параметр в перемещение;
постоянный магнит М, преобразующий перемещение в управляющий Mai нитный поток Фм;
индикатор магнитных потоков ИМП, преобразующий разность управляющего маг-
Рис. 6 24. С|руктурная схема дифманометров-расходомеров ДМЭР-М и ДСЭР-М:
ЧЭ — чувствительный элемент; М — постоянный магнит ИМП — индикатор магнитных поюков, У - усилитель, К - квадратор, ОС — элемент обратной связи
§6.2.
Предмонтажная проверка
165
нитного потока и потока обратной связи в электрический сигнал рассогласования в виде напряжения U,
усилительное устройство УП-МКР, предназначенное для усиления сигнала рассогласования и получения выходного сигнала постоянного тока /вых, пропорционального расходу;
элемент обратной связи ОС. предназначенный дчя создания магнитного потока обратной сия ш Фо с при протекании в нем выходного сигнала 1ВЫХ.
Принцип работы дифманометров заключается в следующем. Измеряемый параметр преобразуется чувствительным элементом ЧЭ в пропорциональное перемещение постоянного магни1 а М. который создает управляющее воздействие в виде магнитного потока Фм и вызывает изменение намагниченности сердечников Mai нитомодуляпионно-го преобразователя ММП. При этом возникает chi нал рассогласования U, который управляет выходным сш налом усилителя. Усиленный и преобразованный сигнал nociy-пает в линию дистанционной передачи и одновременно в обмотку связи ММ/7, которая создает магнитный поток, компенсирующий воздействие управляющего магнитного потока.
Рассмотрим подробнее конструкцию и взаимодействие элементов, входящих в схему дифманометров
На рис 6 25 показаны конструкции измерительных блоков дифманометров ДСЭР-М и ДМЭР-М. Измерительный блок дифманометра ДСЭР-М состоит из сильфонного чувствительного элемента 15.
И змерительный блок дифманометра ДМЭР-М состоит из мембранного блока 20, крышек 19 и 24, стянутых болтами 21. Мембранный блок и крышки образуют две камеры:«плюсовую»(нижнюю) — между нижней крышкой и подушкой мембранного блока и «минусовую» (верхнюю) — между верхней крышкой и годушкой. Мембранный блок состоит из двух мембранных коробок 18 и 23, ввернутых в подушку 22. Каждая из мембранных коробок сварена роликовой сваркой из двух мембран, профили которых совпадают.
Внутренние полости коробок заполнены дистиллированной водой. На ниппель сильфонного чувствительного элемента 15 и верхней коробки 18 навертывается магнитный плунжер 10.
Плунжер находится внутри разделительной трубки 17. Подвод давлений осуществляется через штуцеры 1 и каналы в подушке 22. В конструкции дифманометров-расходо
меров предусмотрено 12 типоразмеров измерительных блоков.
В идеальном виде ММП можно рассматривать как магнитный мост (рис. 6.26, а и б), два плеча которого составляют постоянный маг нит 1, а остальные два — вспомо! ательный магнитопровод 2. В диагонали этого моста находится индикатор магнитных потоков 3, представляющий собой мат ни гопровод специальной формы.
Для обеспечения возможности воздействия внешнего магнитного поля он представляет собой плоскую спираль, собранную из пластин пермаллоя, разделенных немагнитными прокладками (рис. 6.26,в). На спиральном магнито проводе индикатора помещены обмогки возбуждения, питаемые напряжением переменного тока, и обмогки o6pai ной связи, в которой протекав! постоянный ток обратной связи
Магнитные потоки постоянного магнита и обмотки обратной связи Фо с всегда должны быть направлены навстречу друг другу, а переменный магнитный поток обмотки возбуждения Фв может быть направлен по отношению к магнитному потоку постоянного магнита в одну (магнитопровод 1) или друт ую (магнитопровод II) сторону в зависимости от фазы питающего напряжения
Основной Mai нитный поток постоянного Mai нита (рис. 6.26, д) замыкается через вспомогательный магнитопровод. Однако благодаря наличию сравнительно больших воздушных зазоров некоторая часть магнитного потока в виде потоков рассеивания ответвляется в диагональ моста, т. е. в индикатор магнитных потоков В нейтральном положении магнита ответвляемые в индикатор магнитные потоки имеют противоположное направление и равны по значению Результирующий магнитный поток практически отсу гст вует. При смещении магнита из нейтрального положения в ту или другую сторону симме|рия магнитного моста нарушается и в его диагонали (по спиральному Mai ни । опроводу индикатора магнитных потоков) протекает магнитный поток определенною направления в зависимости от направления перемещения и полярности магнита.
Реальный ММП (рис. 6.27) состоит из двух вспомогательных магнито проводов (поз. & на рис. 6.25) — левого и правого, которые соединены между собой винтами. На каждом вспомо) ательном магнитопроводе размещен спиральный магнитопровод (см. рис. 6.26, в), выполненный в виде набора пластин с немагнитными прокладками. На
16Z
Рис. 6.25. Дифманометры сильфонные ДСЭР-М (а) и ДМЭР-М (6):
1 — ниппель подвода давления, 2 — плата усиди гепя, 3 — ММП; 4 — феррома! нитный ползун; 5 — вин г корректировки нуля, 6 — экран, 7 — катушки; Й — вспомогательные магннтопроводы ММП; 9 — блок питания; 10 — магнитный плунжер, //—плоская пружина; /2 —кожух; 13 — измерительный блок, 14 — основание кожуха 12, /5 — сильфонный ЧЭ, 16 — регулируемая опора О1раничения хода сильфона, 17 — разделительная трубка плунжера 10; 18 и 23 — мембранные коробки; 19 и 24 — крышки мембранною блока; 20 — мембранный блок; 21 — болты, стягивающие мембранный бток, 22 — подушка, в которую ввернуты мембранные коробки 18 и 23
§6.2.
Предмонтажная проверка
167
Рис. 6.26. Магнитные потоки в ММП дифманометра-расходомера ДМЭР (ДСЭР):
а — распределение магнитных потоков при нейтральном положении магнита, б — распределение магнитных потоков при смещении магнита, в - направление магнитных потоков в магнитопроводе индикатора при изменении фазы питающего напряжения, 1 — постоянный магнит; 2 — вспомогательный магнитопровод; 3 — индикатор магнитных потоков
Рис. 6.27. Магнитомодуляциоиный преобразователь: а — схема соединения обмоток; б — принципиальная электрическая схема
каждом спиральном магнитопроводе установлено по две катушки 4 (см. рис. 6.25). В каждой катушке имеются две обмотки: первичная в1! = 300 витков (половина обмотки обратной связи) и вторичная w2 = 750 витков (половина обмотки возбуждения).
Механизм преобразователя закрыт экраном 6 для защиты от внешних магнитных полей. Концы обмоток катушек выводятся на колодку зажимов.
Корректировка нуля осуществляется вращением винта 5, при этом ферромагнитный ползун 4 совершает поступательное движе
ние, за счет изменения положения которого обеспечивается настройка нулевого значения выходного сигнала.
Электрическая схема соединений обмоток ММП показана на рис. 6.27, а. На каждом (левом и правом) спиральном магнитопроводе размещены обмотки возбуждения ОВ и обратной связи ООС. Эти обмотки образованы за счет последовательного соединения соответствующих полуобмоток катушек I и II.
Принципиальная электрическая схема ММП приведена на рис. 6.27,6 На рисунке
168
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
показаны две обмотки ОВ и две обмотки 00С, которые расположены на разных спиральных магнитопроводах. Обмотки ОВ включены в два противоположных плеча измерительного моста, а двумя другими плечами служат постоянные балластные резисторы.
Схема на рис. 6.27,6 является входной цепью усилительного устройства типа УП-М-МКР (см. рис. 6.24). Схема усилительного устройства содержит кроме входной цепи измерительного моста также усилитель
постоянного тока, усилитель мощности, квадратор и блок питания (рис. 6.28).
Входная цепь, состоящая из балластных резисторов Rl и К2, выпрямительных диодов микросхемы ЭМ1 и фильтрующей емкости Сь вместе с обмотками возбуждения ММП образует измерительный мост.
К одной диагонали этого моста подводится напряжение питания в виде прямоугольных импульсов с частотой 400 Гц. которые формируются с помощью специального генератора, выполненного на инте> раль-
Рис. 6.28. Принпипиальная схема усилительною устройства УП-М-МКР дифманометров ДСЭР-М и ДМЭР-М
§6.2.
Предмонтажная проверка
169
ной микросхеме ЭМЗ, с другой диагонали снимается сигнал разбаланса в виде напряжения постоянного тока. Этот сигнал поступает на выход усилителя постоянного тока, выполненного на интегральной микросхеме ЭМ2.
Усиленный сигнал постоянного тока через ограничительный резистор R12 поступает на усилитель мощности, выполненный на транзисторе
Для обеспечения устойчивой работы ММП с усилителем и уменьшения пульсации выходного сигнала в усилителе имеется динамическая обратная связь, осуществляемая с помощью цепочки Сэ, R ь R2. В выходную цепь включена емкость Се.
Генератор для питания ММП прямоугольными импульсами выполнен на интегральной микросхеме ЭМЗ с резисторами R3 и R4 на входах. Положительная обратная связь подается с выхода микросхемы через резистор Кг! на неинвергирующий выход микросхемы, а отрицательная — через резисторы R9 и R10 и емкость С2 Элементы С2 и R10 определяют частоту генерации генератора.
Источник питания усилительного устройства состоит из силового трансформатора Тр с двумя вторичными обмотками для раздельного питания усилителя и генератора.
К одной обмотке подключены выпрямительный мост на микросхеме ЭМ4, фильтрующая цепочка С4, Тр и стабилитроны
К другой обмотке подключены выпрямительный мост на микросхеме ЭМ5, фильтрующая цепочка С5, R17 и стабилитроны ИР2, VD3.
Стабилитроны служат в качестве делителей напряжения: VD2, VD3 — для питания ЭВЗ; VD4, ИР 5 — для ншания ЭМ2; VD5. VD6 — для ИТр
Резистор R5 служит для компенсации температурной погрешности прибора, резистор R[6 — для уменьшения влияния изменения сопротивления нагрузки
Квадратор состоит из автогенераторно! о регулирующего импульсного устройства с широтно-импульсной модуляцией (АРУ — ШИМ), функционального делителя и источника питания.
Устройство АРУ —ШИМ собрано на интегральной микросхеме, его входная цепь состоит из делителя напряжения R7, Ra и фильтрующей емкости С6, служащей для уменьшения пульсации в выходной цепи усилительного устройства от наличия напряжения в квадраторе.
Положительная обратная связь в АРУ —ШИМ осуществляется с помощью резистора Rig и перехода база — эмиттер транзистора VT2 функционального импульсного делителя, а отрицательная обратная связь — с помощью делителя напряжения на резне юрах R20, Яц и усредняющей емкости С7.
Выходными сигналами АРУ —ШИМ являются прямоугольные импульсы постоянной амплитуды, частота и коэффициент заполнения импульсов определяются амплитудой выходного сигнала.
Для настройки необходимой кратности коэффициента заполнения импульсов ^мин/Ммаи, ПРИ минимальном и максимальном входном токе служит переменный резистор R21.
Функциональный импульсный делитель собран па транзисторе VT2.
Последовательно с ним включены ограничительный резистор Ri3 и обмотка обратной связи ММП, которая шунтируется фильтрующей емкостью С6.
Для настройки максимального значения выходного сигнала дифманометров-расходомеров служит переменный резистор R?, установленный на плате квадратора и соединенный последовательно с резистором R2J. Питание квадратора осуществляется от стабилитронов VDg, VD10. Резисторы R23, R24 служат для получения необходимого тока стабилизации стабилитронов VDl0.
Для компенсации нелинейности прибора в квадратор могут быть введены нелинейные цепочки:
для компенсации «отрицательной нелинейности» — цепочка, состоящая из диода VDS и резистора R16;
для компенсации «положительной нелинейности» — цепочка, состоящая из диода VDi и резистора R6.
Номинальные сопротивления резисторов R6 и R16 подбираются при настройке прибора.
Усилительное устройство представляет собой конструкцию в виде двух узлов: усилителя и квадратора, выполненных на отдельных платах кольпсвой формы
Схема внутренних и внешних электрических соединений дифманометров типов ДСЭР-М и ДМЭР-М показана на рис. 6 29.
Для подключения линий питания и входного сигнала техническим описанием и инструкцией по эксплуатации рекомендован кабель типа КНРГ с сечением жил 1,5 мм2.
Кабели вводятся в дифманометр через два кабельных ввода.
170
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Рис 6.29. Схема электрических соединений дифманометров ДСЭР-М и ДМЭР-М:
1 — злата блока питания; 2 — плата квадратора; 3 — колодка ММП; 4 - плата усилителя. 5 - колодка внешних соединений
Рис 6,30. Схема поверки дифманометров ДСЭР-М и ДМЭР-М:
Д - дифманометр, М — образцовый манометр, mA — миллиамперметр 0—5 мА
Для заземления прибора на корпусе имеется специальный зажим; заземление осуществляется проводом сечением не менее 2,5 мм1,
Рассмотрим проведение предмонтажноЙ проверки на примере дифманометра типа ДМЭР-М.
Предмонтажная проверка дифманометра должна начинаться с внешнего осмотра. Если внешний осмотр дал положительный результат, то дифманометр устанавливается в рабочее положение. Собирается поверочная схема (рис. 6.30) с соответствующими
образцовыми приборами на входе и выходе и с учетом сопротивления нагрузки не более 2,5 кОм (вместе с линиями связи)
Пример 6.2. Требуется определить возможность поверки дифманометра типа ДМЭР-М с номинальным перепадом давления 0—100 кПа класса точности 1 и диапазоном изменения выходного сигнала 0—5 мА при помощи миллиамперметра М2020 класса точности 0,2 на поддиапазоне 6 мА, установленного на выходе дифманометра, и образцового манометра на 100 кПа класса точности 0,15 — на входе.
Для (6.5) находим
Добр! = 0,0015 100 = 0,15 кПа, ДобР2 = 0,002 ’ 6 = 0,012 мА.
Условием пригодности (6.5) будет следующее:
(0,15/100 + 0,012/5) 100 (1/4)-1, т. е. 0,39 0,25.
Условие не соблюдается и, следовательно, необходимо выбрать более точные образцовые средства измерений и повторить расчет.
Если ЛГН (лабораторией государственного надзора) Госстандарта СССР согласован коэффициент С = 1/3, то условие пригодности будет достаточно близко равенству 0,39«0,33 и выбранные средства поверки можно считать подходящими
Вторым вариантом, более точным, является использование на выходе образцового магазина сопротивлений типа МСР-60М и цифрового вольтметра типа Щ1413, Тогда ДобР1 = 0,15 кПа.
На магазине типа МСР-60М установим сопротивление 200 Ом. Переключатель цифрового вольтметра типа Щ1413 установим иа поддиапазон 1 В.
Предел допускаемой основной относительной погрешности (1.6) вольтметра 8ВМ = 0,05 + 0,02(1/1 — 1) = 0,05, или в единицах напряжения АвМ = + 0,0005 • 1 = 0,0005 В = = + 0,5 мВ.
Предел допускаемой основной относительной погрешности магазина сопротивлений ЗмаГ = 0,02, или в единицах сопротивления Дмаг = ± 0,0002 - 200 = ± 0,04 Ом.
Максимальное значение напряжения, измеряемого на магазине сопротивлений,
1/макс = /макс  200 = 5  200 = 1000 мВ.
Погрешность максимального выходного сигнала на магазине сопротивлений
А^маг =5-0,04 = ±0,2 мВ.
Суммарная средняя квадратическая ин
8 6.2,
Предмонтажная проверка
171
струментальная погрешность
Осум = V° маг + СГвм. (6.14)
где oMdI - средняя квадратическая погрешность магазина сопротивлений; ствм — средняя квадратическая погрешность вольтметра.
Из теории вероятностей известно, что при доверительной вероятности, равной 99,7%, предельное допускаемое отклонение
Д-+Зст	(6.15)
Следовательно, ст = + (1/3) А, г де А — предел допускаемой основной погрешности,
С учетом этого находим
пм = ±(1/3)АС7маг = ±(1/3)0,2 = ±0,066 мВ;
±(1/3)Авм= ±(1/3)-О,5= ±0,166 мВ;
сти!м = )/0,0663 +0,1662 = ±0,18 мВ.
Суммарный предел допускаемой основной погрешности комплекта «магазин — вольтметр»
Д^сум = ±ЗстсуМ = ±3 0,18= ±0,54 мВ.
Условие пригодности (6.5) образцовых средств запишется как
(0,15/1 + 0,54/1000) -100^ (1/4) -1,
т. е. 0,204 < 0,25.
Условно соблюдается. После этого производят проверку дифманометра по операциям, указанным выше.
Дифманометр до проведения проверки метрологических характеристик должен быть выдержан в течение не менее 30 мин после подачи напряжения питания. После гтого производят установку нулевого сигнала при отсутствии перепада давления, проверяют диапазон изменения выходного сигнала при изменении перепада до предельного значения (при необходимости выполняют юстировку) и определяют основную погрешность и вариацию показаний выходного сигнала.
Юстировку нулевого сигнала, когда перепад равен нулю, осуществляют с помощью корректора нуля.
Если произошло значительное смещение нулевого сигнала и корректор нуля не позволяет установить его в указанном пределе, необходимо произвести грубую подстройку нуля, которая осуществляется следующим образом.
Установив винт корректора нуля 5 (см. рис. 6.25) в среднем положении, необходимо отвернуть винт узла крепления преобразователя ММП и вручную переместить ММП
вдоль направляющей втулки, установив начальное значение выходного сигнала. После этого закрепить ММП и винтом корректора нуля подрегулировать нулевое значение выходного сигнала.
Проверка диапазона осуществляется после корректировки нуля дифманометра постепенной и плавной подачей измеряемого перепада давления до верхнего предельного значения. При этом значение выходного сигнала должно соответствовать (5 ±0,5) мА
Если выходной сигнал не соответствует этому значению, следует выполнить юстировку.
Юстировка диапазона осуществляется следующим образом. Отсоединяют градуировочный резистор R-j (см. рис. 6.28) на плате квадратора, и вместо него подключают образцовый магазин сопротивлений с выставленным значением сопротивления (под данный диапазон изменения выходного сигнала).
Методом подбора находят необходимое сопротивление магазина, при котором обеспечивается диапазон изменения выходного сигнала 0 — 5 мА. В каждом случае проверки дифманометра на предельное значение перепада давлений проверяют правильность установки нулевого значения, корректируя его при необходимости.
Под установленное сопротивление магазина с учетом сопротивления подводящих проводов подгоняют сопротивление резистора Я 7-
После подгонки резистор Я? устанавливают на плату квадратора и производят проверку дифманометра.
Затем проверяют основную погрешность дифманометра.
Вариацию выходного сигнала определяют как разность между значениями выходного сигнала, соответствующими одному и тому же значению перепада давлений, полученными при приближении к нему от меньших значений к большим и от больших к меньшим.
Вариацию выходного сигнала определяют при тех же значениях перепада давления, что и основную погрешность, кроме нулевого и предельного номинального.
Предел допускаемого значения вариации не должен превышать абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.
Данные по определению основных метрологических характеристик должны заноситься в протокол предмонтажной проверки дифманометра. При положительных результатах проверки дифманометр признается
п:
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
годным к применению и подготавливается для передачи в монтаж.
6.2.2. ДИФМАНОМЕТРЫ С ПНЕВМАТИЧЕСКИМИ ВЫХОДНЫМИ СИГНАЛАМИ
Для проведения предмонтажноЙ проверки дифманометров с пневматическими выходными сигналами выполняют условия и виды подготовительных работ, указанные выше.
При выборе образцовых средств для определения погрешности выходного сигнала дифманометра должно быть соблюдено ус. ювие
(^обр I /^макс + Аобрд/^О)' 100 С У1юв, (6.16) где Упоп — предел допускаемой основной погрешности поверяемого дифманометра, % ; До5р1 — предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на входе при давлении, равном верхнему пределу измерений поверяемого прибора; С - коэф-фг циент запаса точности, равный 1 /4. Допускается с разрешения Госстандарта СССР применять С = 1/3; Добр2 — предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на выходе прн давлении, равном 100 кПа; ймакс - верхний предел измерений поверяемого дифманоме1ра.
Для контроля давления воздуха питания должен применяться манометр по ГОСТ 2405 — 80 класса точности не ниже 1 с верхним пределом измерения 160 кПа или класса точности не ниже 0,6 с верхним пределом измерений 250 кПа
При использовании грузопоршневого мгнометра МП-6 или МП-60 между ним и поверяемым дифманометром должно быть усыновлено разделительное устройство, предохраняющее поверяемый прибор о г попадания в него масла. Уровень жидкости в разделительном устройстве должен находиться в плоскости торца поршня.
Среда, передающая измеряемое давление дгя датчиков давления с верхним пределом исмерений не более 250 кПа, — газ (воздух) и для датчиков с верхним пределом измерений более 250 кПа — газ (воздух) или жилке сть.
Проверяют герметичность системы, состоящей из соединительных линий и образцовых приборов, для чего создают давление, равное верхнему пределу измерений поверяемого прибора. Систему отключают от устройства, создающего давление Сис 1 ему считают герметичной, если после 3 мин вы
держки в течение последующих 2 мин в ней не наблюдается падения давления.
При проведении проверки должны выполняться следующие основные операции:
опрелеление влияния изменения рабочего избыточного давления на изменение выход-но1 о сигнала (при первичной поверке);
проверка герметичности между «плюсовой» и «минусовой» камерами измерительного блока;
установка нулевого значения выходного сигнала;
определение влияния изменения давления воздуха питания на выходной сигнал,
определение основной погрешности, вариации и размаха пульсаций выходного сигнала.
Определение влияния изменения рабочего (статического) избыточного давления на значение выходного сигнала производится при первичной поверке у дифманометров, для которых предусмо! рена регулировка влияния рабочею избыiочного давления в следующей последовательности;
при открытом уравнительном вентиле и давлении в «плюсовой» и «минусовой» камерах, равном a i мосферному, с помощью корректора нуля устанавливают значение выходного сигнала, равное примерно 30 кПа;
при о । крытом уравнительном вентиле одновременно в «плюсовой» и «минусовой» камерах плавно повышают рабочее избыточное давление от 0 до предельно допускаемого значения, а затем плавно снижают до нуля.
Определение влияния изменения рабочего статического избыточного давления должно производи гься при значениях, равных 10, 50 и 100 % предельно допускаемого, начиная от меньших значений к большим, затем от больших к меньшим.
При первичной поверке зту операцию не производят, если в паспорте или формуляре имеется запись, заверенная контролером ОТК о том, что изменение выходного сигнала в пределах допускаемых значений I арантируется службой ОТК прибореремош-но1 о или прибороорои гельно! о предприятия.
Пределы изменения выходного сигнала, вызванного изменением рабочего избыточного давления от 0 до предельно допускаемого и от предельно допускаемого до О, должны быть приведены в технических условиях на дифманометры конкретных типов и не должны превышать 2,5 % диапазона изменения выходного сигнала.
Нулевое значение выходного сигнала (20 кПа) устанавливают с помощью кор-
J 6.1
Предмонтажная проверка
173
ректора нуля. Погрешность установки нулевого значения выходного сигнала по образцовому прибору не должна превышать разности 0,25 абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности поверяемого прибора и 0,25 абсолютного значения погрешности образцового прибора при давлении, равном расчетному нулевому значению выходного сигнала.
Изменение значения выходного сигнала при изменении давления воздуха питания от номинального значения на ± 14 кПа не должно превышать ± 1 % диапазона изменения выходного сигнала.
Определение должно производиться при значении выходного сигнала, равном 20 и 100 кПа, и давлении воздуха питания, равном 126, 140 и 154 кПа.
Для определения герметичности между «плюсовой» и «минусовой» камерами измерительного блока в дифманометре создается избыточное давление, равное верхнему пределу измерений.
Допускается производить эту операцию в процессе поверки при определении основной погрешности, выдерживая дифманометр на верхнем пределе в течение 5 мин. При зтом дифманометр должен быть отключен от устройства, создающег о давление.
Поверяемый дифманометр считается I ер-метичным, если после 3 мин выдержки в течение последующих 2 мин не наблюдается падения выходного сигнала
Основную погрешность определяют, устанавливая по образцовому прибору на входе номинальное значение разности давлений и измеряя по дру1 ому образцовому прибору значение выходного сигнала. Значение выходного сигнала сравнивают с его рас-че гным значением.
Их разность не должна превышать предела допускаемой основной погрешности поверяемого дифманометра.
Определение основной погрешности приборов должно производиться не менее чем при пят и значениях перепада давления, достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерений, в том числе при нулевом значении перепада и предельном номинальном перепаде.
Поверку дифманометров производят сначала при плавно возрас тающей разности давлений, а затем, после выдержки на верхнем пределе измерений в течение не менее 5 мин, — при плавно убывающей разности давлений.
Предел допускаемой основной погрешности дифманометра определяется значением процента, численно равного классу ючносги,
от диапазона измерений выходного сигнала Отечественная промышленность сот лас-
по ГОСТ 22521 — 85 выпускает дифманометры с выходным пневматическим сигналом РВЬ1Х, пропорциональным перепаду давления:
Р вых = 20+ 80/1/^,	(6.17)
где 20 — нулевое значение выходного сигнала, соответствующее перепаду давления, равному нулю, кПа; 80 — диапазон изменения выходного сигнала,  кПа; h - заданное номинальное значение перепада давления, ймакс — максимальное значение перепада давления.
Значения h и hMdKC должны быть выражены в одних и тех же единицах давления.
В наладочной практике часто встречаются импортные дифманометры, которые имеют выходной сигнал, пропорциональный расходу (т. е. квадратичную зависимость между выходным сигналом и перепадом).
В этом случае
ГВЫХ - 20 + 8О(2/(2мвкс	(6.18)
или
TBhIX = 20 + 80|/й/Лмаг1:,
где Q — поверяемое значение расхода в единицах расхода или в процентах; — верхний предел измерений дифманометра-расходомера в единицах расхода или в процентах.
Поскольку отношение значений расходов С/Смпкс равно отношению |/й/ймагс, нетрудно подсчитать значение выходных сигналов
Таблица 6.28. Зависимосгь расчетных значений выходных сигналов дифманометров с линейной зависимостью выходного пненмат-ческого chi нала от значений измеряемых перепадов давления
Я Cl - Й Л	s о К о''-. 6 aS	Номинальный перепад давления, %	Расчетное значение выходною си1 нала, кПа	Допуск (+), кПа, для приборов класса точности		
			0.5	0,6	1
0	0	20	0	0	0
25	25	40	0,4	0,48	0,8
50	50	60	0,4	0,48	0,8
75	75	80	0,4	0,48	0,8
100	100	100	0,4	0,48	0,8
174
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, б
Таблица 6.29. Зависимость расчетных значении выходных сигналов дифманометров с квадратичной зависимостью выходного пневматического сигнала от значений измеряемых перепадов давления
Отметка . шкалы прибора, %	Номинальный перепад давления, %	Расчетное значение выходного сигнала, кПа	Допуск (±), кПа, для приборов класса точности		
			0,5	0,6	1
0	0	20	0	0	0
30	9	44	0,4	0,48	0,8
50	25	60	0,4	0,48	0,8
80	64	84	0,4	0,48	0,8
100	100 ‘	100	0,4	0,48	0,8
для расходов или соответствующих перепадов давления.
Зависимости расчетных значений выходных сигналов дифманометров от значений измеряемых перепадов приведены в табл. 6.28 и 6 29.
Предел допускаемого значения вариации по выходному сигналу следует определять при каждом поверяемом значении перепада давления, кроме значений, соответствующих нулю и верхнему пределу измерений. Его значение не должно превышать абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности для дифманометров классов точности хуже 1,5 и 0,75 предела допускаемой основной погрешности для преобразователей класса точности выше 1.5.
Размах пульсации выходного сигнала при линии связи диаметром 6 мм, длиной (3± 1) м и присоединенной емкости, включая объем измерительного блока образцового прибора, от 80 до 160 см3 и при значениях выходного сигнала, равных 20 и 100 кПа (или близких к ним), не должен превышать 0,25 % диапазона измерения выходного сигнала для дифманометров классов точности выше 0,6 н 0,5 % диапазона изменения выходного сигнала для дифманометров классов точности хуже 0,6.
Размах пульсации определяют по образцовому пружинному манометру с верхним пределом измерений 100 кПа.
Предмонтажная проверка дифманометров обычно связана с юстировкой нулевого выходного сигнала и диапазона измерения.
Рассмотрим предмонтажную проверку дифманометра типа 13ДД11.
Дифманометры пневматические типа 13ДД11. Действие пневматического дифманометра типа 13ДДИ основано на принципе
Рис. 6.31. Принципиальная пневматическая схема дифманометра 13ДДИ:
1 — мембранный блок, 2 — рычаг; 3 — фиксаторы; 4 - ползун; 5 - пружина корректора нуля; 6 - заслонка, 7 — сопло, 8 — камера; 9 — пневматический усилитель мощности; /0 - клапан, 11 — сильфон обратной связи, 12 и 13 — мембраны, 14 — камера управления
силовой компенсации. Дифманометр состоит из двухмембранного измерительного блока и однорычажного пневмосилового преобразователя.
Принципиальная пневматическая схема дифманометра приведена на рис. 6.31.
Разность давлений между зажимами « + » и « —», к которым подводится измеряемый перепад давления, вызывает деформацию мембранного блока 1 Возникает усилие на рычаге 2, который поворачивается на небольшой угол вокруг опоры, образованной двумя фиксаторами 3. В результате перемещается заслонка 6 индикатора рассогласования относительно сопла 7, питаемого сжатым воздухом. Возрастание или падение давления в линии сопла (в зависимости от направления перемещения заслонки) усиливается пйевмоповторителем — усилителем мощности 9, выходной сигнал с которого поступает в снльфон обратной связи 11 на выход дифманометра.
Пружина корректора нуля 5 служит для установки выходного сигнала 20 кПа при отсутствии перепада давления
Сильфон обратной связи закреплен на ползуне 4, который имеет возможность смещения вдоль рычага 2 для настройки дифма-
Предмонтажная проверка
175
Рис. 6.32. Вентильный блок 4В6.453.095
нометра на заданный верхний предел измерения.
На фланцах «плюсовой» и «минусовой» камер нанесены знаки « + » и « —». На основании мембранного блока нанесены маркировки шифров материала приваренных мембран и заполняющей жидкости.
Дифманометры (при соответствующем заказе) могут комплектоваться вентильными блоками типов 4В6.453.047-03 или 4В6.453.095.
Вентильный блок 4В6.453.047-03 имеет два запорных вентиля и один уравнительный вентиль, как принято традипионно.
Вентильный блок 4В6.453.095 присоединяется четырьмя винтами М10 х 20. Уплотнение соединений осуществляется установкой прокладочных колец из фторопласта.
Вентильный блок 4В6.453.095 (рис. 6,32) имеет два конусных клапана 2 и 3 с маховичками 1 и 4 иа « + » и « —» дифманометра. Уравнительный вентиль отсутствует.
При вращении до упора обоих маховичков по часовой стрелке конусные клапаны перекрывают канал сообщения между « + » и «-» со стороны подключения импульсных трубок. Со стороны подключения дифманометра его камеры « + » и « —» соединяются между собой.
При вращении против часовой стрелки обоих маховичков до упора каналы «+» и « —» открыты и не соединяются между собой и каждая камера дифманометра соединяется только с соответствующей ей импульсной трубкой.
При среднем положении любого из маховичков происходит сообщение «плюсовой» и «минусовой» камер дифманометра с соответствующей импульсной линией.
Схемы режимов работы вентильного блока показаны на рис. 6.33.
Рассмотрим примеры выбора образцовых средств для поверки дифманометра.
Рис. 6.33. Режимы работы вентильного блока 4В6.453.095 пневматического дифманометра 13ДДИ:
/-дифманометр 13ДД11; 2 - вентильный блок 4В6.453.095;3 — вентиль; 4к 5 — импульсные линии; 6 - линия соединения каналов вентильного блока; 7 - вентиль; а - вентили 3 и 7 закрыты; 6 -вентиль 3 открыт не полностью, вентиль 7 закрыт; в - вентиль 3 закрыт, вентиль 7 открыт не полностью; г — вентили 3 и 7 открыты полностью
Пример 6.3. Требуется провести предмои-тажную поверку дифманометра типа 13ДДП класса точности 1,0 с диапазоном измерения 0 — 40 кПа. Дифманометр имеет выходной пневматический сигнал в пределах 20— 100 кПа.
Выбираем образцовые средства поверки. Выходной сигнал сжатого воздуха, поступающий на «+» дифманометра, контролируется образцовым манометром типа МО класса 0,15 с верхним пределом измерения 100 кПа. Выходной сигнал контролируется аналогичным образцовым манометром типа МО.
Проверим, соблюдается ли условие (6.16) выбора образцовых средств, где A^pi = = Лобр2 = 0,0015 • 100 = 0,15 кПа.
Условие (6.16) запишется как (0,15/40 + + 0,15/80)-100 (1/4)-1. Произведя вычисления, получим 0,5 0,25, т. е. условие поверки не соблюдается.
Пример 6.4. Рассмотрим случай, когда поверяемый перепад контролируется с помощью прибора типа ППР-2М.
Предел допускаемой абсолютной погрешности прибора ППР-2М равен 0,3 % действительного значения перепада, т. е. A^pi = = 0,003-40 = 0,12 кПа. Из Примера 6.3 А0бр2 = 0,15 кПа.
Условие выбора (6.16) запишется как (0,12/40 + 0,15/80)-100 =£ (1/4)-1. Произведя вычисления, получим 0,5 0,25, т. е. условие поверки не выполняется.
176
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Оба примера наглядно показывают, что пригодности применения образцов си о мано-метра типа МО на 100 кПа класса точное!и 0,Г> и прибора ППР-2М при измерении величины перепала 40 кПа одинаковы, но в первом случае имеем безвредные условия труда (прибор ППР-2М заполняется ртутью).
Следует заметить, что в настоящее время едг нственным образцовым прибором, при котором соблюдается условие выбора образцовых средств для дифманометров пневматических, является груюпоршисвой манометр типа МП-2,5 класса точности 0,05.
При поверке нулевое значение выходною сигнала 20 кПа устанавливают с помощью корректора нуля.
Погрешность установки нулевого значении дифманоме гра не должна превышать разности между 0,25 абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности и абсолютным значением погрешности образ-цоюго прибора: 0,25-0,8 —0,15 = 0,05 кПа, т.н. выходной нулевой сигнал должен быть равен (20 ±0,05) кПа.
Перед определением влияния рабочего избыточного давления на выходной chi нал дифманометр следует заполнить жидкостью. Уравнительный вентиль вентильного блока должен быть открыт. Давление в камеры подается и снимается плавно. Выходной си нал устанавливается равным 30 кПа.
В «плюсовую» и «минусовую» камеры одновременно медленно и плавно подают давление, равное предельно допускаемому рабочему избыточному давлению, a та ieM так же медленно и плавно снижают его до нуля При изменении рабочего избыточного давления изменение выходного сигнала дифманометра типа 13ДД11 модели 720 не должно превышать 1,5 %, т. е. 0,0015 • 30 = 0,045 кПа.
Если при подаче давления изменение вь ходною сигнала выходит из допускаемого значения, то производят нас!ройку дифманометра.
Настройка на рабочее давление заключается в одновременном перемещении фиксаторов 3 (см. рис 6 31) в ту или другую сторону.
Если при увеличении рабочего избыточ-нсго давления выходной сигнал увеличивается, то фиксаторы 3 необходимо переместить в сторону «плюсовой» камеры
Если при увеличении рабочего избыточного давления выходной сигнал умснь-шзется, то фиксаторы 3 необходимо переместить в сторону «минусовой» камеры.
Операции настройки повторяют до тех пор, пока изменение выходного сигнала не будет в пределах допускаемою.
После установки нулевого значения вы-ходно| о сигнала проверяют его изменения при изменении перепада до предельного значения. При необходимости производят юстировку диапазона изменения выходного сигнала. Эта операция выполняется перемещением узла обратной связи с сипьфоном II вдоль рычага в направлении индикатора рассогласования.
Для этого, ввертывая винт разрезною ползуна 4 узла обратной связи, разжимают его до возможности свободного перемещения ползуна вдоль рычага. Затем вывертывают на один-два оборота вин i ы, крепящие колодку узла обратной связи между платами пневмосилового преобразователя.
После этого следует передвинуть колодку узла обратной связи при одновременном перемещении в том же направлении разрезного ползуна 4
При этом необходимо, чтобы сильфон обратной связи был установлен без перекосов Нужно также затянуть винты крепления колодки узла обратной связи, зажать винтом разрезной ползун 4 до устранения свободного перемещения его вдоль рычага 2.
Операцию юстировки диапазона с последующей установкой нулевого сигнала повторяют до получения требуемого результата. Затем поверяют основную погрешность.
Вариацию значения выходного сигнала определяют при каждом поверяемом значении перепада давления, кроме значений, соответствующих нулю и верхнему пределу измерений
Вариацию определяют как наибольшую разность между значениями выходных сигналов, соответствующих одному и тому же значению разности давлении, полученными при приближении к нему от меньших значений к большим и наоборот. Данные по определению основных метроло! ических характеристик должны заноситься в протокол предмонтажной проверки дифманометра.
При положительных результатах проверки дифманометр признается годным к применению и подготавливается для выдачи в монтаж.
6.2.3. ДИФМАНОМЕТРЫ С ВЫХОДНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ
Для поверки дифманометров с унифицированными выходными параметрами взаимной индуктивности применяются магазины комплексной взаимной индуктивности типа Р5О17 (для диапазона 0-10 мГн) и
§6.1
Предмонтажная проверка
177
типа Р5О17/1 (для диапазона 10 — 0—10 мГн).
При выборе образцового прибора для задания поминального перепада давлений при определении погрешности поверяемого дифманометра должно быть соблюдено следующее условие:
Добр! • 100/hMaicc + 6обр2 Супов, (6.19) где 7пов предел допускаемой основной погрешности поверяемого дифманометра, выраженный в процентах нормируемого значения; 60бр2 — предел допускаемой основной погрешности магазина комплексной взаимной индуктивности, выраженный в процентах диапазона выходного параметра М; A06pi — предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора при давлении, равном предельному номинальному перепаду давлений поверяемого дифманометра; С — коэффициент запаса точности: С = 1/3 — для дифманометров класса точности 1, С = 1/4 — для дифманометров класса точности 1,5 и хуже; ймакс — предельный номинальный перепад давления поверяемого дифманометра.
Величины и Добр! должны быть выражены в одних и тех же единицах давления
После выбора образцового средства для контроля задаваемого перепада давлений собирают поверочную схему. Дифманометр должен быть установлен в рабочее положение. Подают электрическое питание на измерительные устройства.
Ток питания при поверке должен быть равен (0,125±0,025) А для дифманометров с диапазонами выходного парамет ра 0 — 10 мГн, частота тока питания (50 + 0,5) Гц.
Среда, передающая измеряемое давление, — воздух или газ. При использовании грузопоршнево! о манометра типа МП-6 или МП-60 между ним и поверяемым дифманометром должен быть установлен разделительный сосуд, предохраняющий поверяемый дифманометр от попадания в него масла. Уровень жидкости в разделительном сосуде должен находиться в плоскости торца поршня.
Проверяют герметичность системы, состоящей из соединительных линий и образцового прибора, давлением, равным предельному номинальному перепаду давлений поверяемого дифманометра.
При определении герметичности систему отключают от устройства, создающего давление. Систему считают герметичной, если после выдержки в течение 3 мин пол давлением, равным предельному номинальному перепаду давлений, в течение по
следующих 2 мин в ней нс наблюдается падения давления.
При проведении проверки должны выполняться следующие операции:
установка начального значения выходного параметра дифманометра;
проверка i ерметичности между «плюсовой» и «минусовой» камерами измерительного блока (при выпуске из производства ее не проводят);
определение основной погрешности и вариации выходного параметра.
Начальное значение выходного параметра М (взаимная индуктивность при отсутствии перепада давлений) устанавливают равным:
0 (для дифманометров с диапазоном выходного параметра 0—10 мГн) - по магазину типа Р5017;
— 10 мГн (для дифманометров с диапазоном выходного параметра — 10 + 0 -+ 10 мГн)—по магазину типа Р5017/1.
Погрешность установки начального значения выходного параметра по мщ азину комплексной взаимной индуктивности не должна превышать 0,25 абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности поверяемого дифманометра.
Проверка герметичности между «плюсовой» и «минусовой» камерами измерительного блока, Прн проверке герме 1ичности в «плюсовую» камеру измерительного блока дифманометра подают давление, равное предельному номинальному перепаду давлений.
Допускается проводить проверку герметичности в процессе поверки при определении основной погрешности, выдерживая дифманометр под предельным номинальным перепадом давления в течение 5 мин.
При этом дифманометр должен быть отключен от устройства, создающего давление.
Дифманометр считают герметичным, если после выдержки в течение 3 мин под давлением, равным предельному номинальному перепаду давлений, в течение последующих 2 мин не наблюдается изменение выходного параметра М.
Основную погрешность дифманометра определяют не менее чем при пяти значениях перепада давлений, в том числе при предельном номинальном перепаде. Поверку дифманометра при эгих значениях перепада давлений проводят вначале при плавно возрастающем перепаде, а затем после выдержки под предельным номинальным перепадом давлений в течение не менее 5 мин — при плавно убывающем перепаде давлений.
178
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, 6
Предел допускаемой основной погрешности (допуск) дифманометра в процентах диапазона изменения выходного параметра М численно равен классу точности дифманометра.
Поверка основной погрешности дифманометра заключается в установке перепада давления и сравнении выходного параметра, соответствующего заданному перепаду давления, с расчетным значением выходного параметра.
Разность между действительным и расчетном значениями выходного параметра не должна превышать предела допускаемой основной погрешности поверяемого дифманометра.
Расчетные значения выходного параметра Мрасч, мГн, для номинальных значений перепада давлений определяются по формуле
^расч — Мдй/йма1С,	(6.20)
где - коэффициент, равный 10 мГн; h — заданный номинальный перепад давлений.
Данные расчета выходных параметров взаимной индуктивности Л/расЧ и значений допуска для дифманометров различных классов точности приведены в табл. 6.30.
Вариация выходного параметра дифманометра определяется при каждом значении перепада давлений, кроме нулевого и предел! ного номинального.
Предел допускаемого значения вариации дифманометра не должен превышать абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.
Предмонтажная проверка дифманометров обычно связана с юстировкой нулевого значения выходного параметра и диапазона измерения.
Таблица 6.30. Расчетные значения выходного параметра взаимной индуктивности для дифманометров различных классов точности
Номинальный перепад давлений, 0/ /о	Расчетное значение ^расч выходного параметра, мГн	Предел допускаемой основной погрешности (допуск), мГн, для приборов класса точности	
		1	1.5
0	0	0,025	0,0375
25	2,5	0,1	0,15
50	5,0	ОД	0,15
75	7,5	0,1	0,15
100	10	0,1	0,15
В качестве примера рассмотрим устройство, принцип действия и особенности поверки мембранного дифманометра типа ДМ-3583М,
Дифманометры типа ДМ-3583М предназначены для преобразования измеряемого перепада давления в выходной унифицированный сигнал взаимной индуктивности. Дифманометры применяются в том числе и для измерения расхода жидкостей или газов, неагрессивных по отношению к сталям марок 12Х18Н1ОТ, 40ХУЗ, сплавам 36НХТЮ, 36Н и 40КХНМ.
Принцип действия дифманометра основан на деформации чувствительного элемента при воздействии на него перепада давления, вследствие чего перемешается плунжер дифтрансформаторного преобразователя, жестко связанный с чувствительным элементом. Перемещение плунжера в свою очередь преобразуется в пропорциональное значение взаимной индуктивности между первичной обмоткой возбуждения и двумя секциями вторичной обмотки, включенными встречно.
Конструкция дифманометра показана на рис. 6.34.
Чувствительным элементом дифманометра является мембранный блок, состоящий из мембранных коробок 4 и 7, ввернутых с обеих сторон в перегородку 6, зажатую между двумя крышками 3 и 19 с помощью натяжной муфты 5. При этом образуются две камеры — «плюсовая» (нижняя) и «минусовая» (верхняя).
Каждая из мембранных коробок сварена из двух или четырех мембран, профили которых совпадают. Внутренние полости мембранных коробок сообщаются между собой. Через ниппель 20 обе полости заполняются водным раствором этиленгликоля, после чего ниппель заваривается.
Перепад давления подводится через штуцера 2 и 23. Штуцер 2 подводит давление к «плюсовой» камере, а штуцер 23 ~ к «минусовой». Под воздействием перепада давления в камерах нижняя мембранная коробка сжимается н жидкость нз пес перетекает в верхнюю коробку, раздувая ее, что вызывает перемещение плунжера дифтране-форматорного преобразователя и приводит в свою очередь к изменению взаимной индуктивности между его первичной и вторичной цепями.
Деформация мембранных коробок происходит до тех пор, пока силы, вызванные перепадом давления, уравновесятся упругими сидами мембранных коробок. В зависимости от предельного номинального пере-
§6.2.
Предмонтажная проверка
179
Рис. 6.34. Дифманометр ДМ-358 ЗМ:
1 — клапан; 2, 23 — штуцера; 3, 19 — крышки; 4, 7 — мембранные коробки; 5 - натяжная муфта; 6 -перегородка; 8 — щитки; 9 — колпак; 10 — траверса; 11 — контргайка; 12 — плунжер; 13 — винты; 14 — подвижный колпачок; 15 — неподвижный корпус; 16 - дифтрансформаторный преобразователь; 17-резьбовой переходник; 18 - разделительная трубка; 20 — ниппель; 21 - лапки; 22 — штепсельный разъем; 24 - пробка; 25 - кольцо; 26 — табличка; 27 — уравнительно-продувочный клапан
пада давления в приборе устанавливаются мембранные коробки определенной жесткости. При воздействии односторонней перегрузки коробка не повредится, так как обе мембраны сложатся по профилю, вытеснив зсю жидкость во вторую коробку. При этом деформация мембраны останется в пределах упругости.
С ниппелем 20 верхней мембранной коробки связан плунжер 12 дифтрансфор-маторного преобразователя 16. Плунжер находится внутри разделительной трубки 1<±
т. е. полости «минусовой» камеры. На разделительную трубку насажена катушка дифференциального трансформатора преобразователя, который резьбовым переходником 17 сопрягается с траверсой 10. На траверсе переходник стопорится контргайкой 11.
Для защит ы траверсы от случайных механических ударов, изменяющих показания прибора, служат щитки 8.
Катушка закрыта колпаком 9, на котором крепится штепсельный разъем 22.
Для дифманометра ДМ-3583М применяется дифференциальный трансформатор, состоящий из первичной и вторичной обмоток, размещенных на общем каркасе и закрытых экраном. Экран состоит из неподвижного корпуса 15 и подвижного колпачка 14.
Такая конструкция позволяет обеспечить настройку дифманометра с минимальной нелинейностью выходной характеристики, что достигается плавным перемещением колпачка 14 вдоль оси катушки.
При положении колпачка, обеспечивающем минимальную нелинейность выходной характеристики дифманометра, он фиксируется винтами 13.
Пример 6.5. Требуется выполнить пред-монтажную поверку дифманометра ДМ-3583М класса точности 1 на предельный перепад давления 100 кПа с помощью манометра образцового на 100 кПа класса точности 0,15 и магазина комплексной взаимной индуктивности типа Р5О17.
Условие выбора образцового манометра для поверки определяется выражением (6.19).
Предел допускаемой основной погрешности образцового манометра Aoopi = = ±0,00015-100= ±0,15 кПа.
Предел допускаемой основной погрешности магазина комплексно-взаимной индуктивности 5обР2 = 0,25. С учетом этого условие (6.19) запишется как
0,15-100/100 ± 0,25 $ (1/3)-1, т. е. 0,4 0,33.
Условие выбора ие выполняется, следовательно, необходимо подобрать более точный прибор контроля перепада давления, например грузопоршневой манометр типа МП-2,5.
Вместе с тем неравенство между правой и левой частями невелико, поэтому с достаточной степенью точности можно остановиться на образцовом манометре.
После этого собирается поверочная схема (рис. 6.35) и выполняются операции поверки.
В процессе предмонтажной проверки
18(1
Налддкя средств и систем измерения расхода
Разд,6
ИЛ Г*-2	*-£7

6 7'
Рис. 6.35 Схема поверки дифманометра ДМ-3583М.
1 — устройство для создания давления 2 — образцовый прибор для измерения давления, 3 — поверяемый дифманометр ДМ-3583М. 4 — миллиамперметр на 300 мА. 5 — 1альваноме1р Ф5046. 6 — магазин комплексных взаимных и идук(ив костей Р5017: 7 — табора 1 ирный авю-трансформаюр ЛАТР-2. 8-разделительный трансформатор И-57
О лг0 о
Н Ху
ЯЯ7/7
дифманометра может возникнуть необходимость в юстировке нулевого значения выходного сигнала или диапазона изменения выходного сигнала
Юстировка нулевого значения при нулевом значении перепада давления осуществ-л тется смешением дифтрансформатора в ту и in другую сторону относительно плунжера 1?. (см. рис. 6 34).
Юстировка диапазона изменения выходного сигнала производится с помощью переменною резистора Я, (см. рис. 6.34 и 6.35), находяше! ося на днфтрансформаторе
Обе юстировки имеют взаимное влияние, поэтому проверка диапазона изменения выходного сигнала прои зводится б каждом сиучае до получения необходимого результата.
По окончании предмонтажной проверки данные по определению основной погрешности и вариации заносятся в проюкол, а дифманометр подготавливается к выдаче в монтаж.
6.2.4. ДИФМАНОМЕТРЫ ПОКАЗЫВАЮЩИЕ И САМОПИШУЩИЕ С ИНТЕГРАТОРОМ
Для поверки дифманометров образцовые средства выбираются из условия
Тобр ~ НОВ,	(6-21)
I де уобр и упов — пределы допускаемой основной погрешности образцового и поверяемого приборов при давлении, соответствующем поверяемой отметке шкалы; С — коэффициент запаса точности, равный 1/4.
Допускайся с разрешения Госстандарта СССР применять С = 1/3.
После этого производится внешний осмотр наружных и внутренних частей дифманометра. Дифманометры не должны имезь повреждений и дефектов, при наличии которых их нельзя применять.
Закончив внешний осмотр, дифманомезр устанавливают в рабочее положение и собирают поверочную схему.
Герметичность системы, состоящей из соединительных линий и образцовых приборов, проверяется давлением, равным верхнему пределу измерений поверяемого дифманометра.
Номинальные перепады давлений устанавливают при сообщении «минусовой» камеры дифманометра с атмосферой и при создании перепада давления подачей избыточного давления в «плюсовую» камеру
Допускается проводить поверку дифманометров по условной шкале (диаграмме) и по специальным отметкам, нанесенным предприятием-изготовителем на циферблате. Допускается также проводить поверку самопишущих дифманометров при неподвижной диаграмме.
Дифманометр перед поверкой должен быть выдержан в нерабочем состоянии в течение не менее 6 ч в помещении поверки.
При проведении поверки необходимо выполнить следующие операции: опробование, определение метрологических параметров, определение скорости перемещения диаграммы, проверку самопишущего устройства, определение погрешности интегратора
Изменение перепада давления должно
§6.2.
Предмонтажная проверка
181
пьпь плавным, без перехода за поверяемое значение.
В наладочной практике обычно используют способ, при ко юром основную погрешность определяют установкой стрелки (пера) дифманометра на поверяемую отметку (отсчетную линию диаграммы) по расходу.
Затем сравнивают расчетное значение перепада лав тения, соответствующее расходу на поверяемой отметке, с фазическим значением перепада по образцовому прибору.
Разность между ними (абсолютная по-1 решность) не должна превышат ь предела допускаемой основной hoi решности для данного дифманометра.
Предел допускаемой основной погрешности дифманометра определяется в процентах нормирующе! о значения.
За нормирующее значение принимают:
верхний предел измерений по расходу, условно принимаемый за единицу при предельном номинальном перепаде давления,— для дифманомегров-расходомеров со шкалой, диаграммной лентой или диском, равномерными по расходу, или выходным сигналом, пропорциональным расходу;
предельный номинальный перепад давления - для дифманометров-расходомеров со шкалой, диаграммной лептой или диском, неравномерными по расходу, или выходным сигналом, пропорциональным перепаду давления
Расчетное значение перепада давления Лрасч для дифманоме; ров-расхоломеров со шкалой (диа! раммой), равномерной по расходу, определяют по формуле
^расч = (С/Смакс) •>	(6.22)
где йчакс — предельный перепад давления номинальный; Смак<. — верхний предел измерения дифманометра по расходу; Q — задаваемое показание расхода по шкале (диаграмме).
CfpejiKy (перо) дифманометров, снабженных корректором нуля, перед началом поверки при отсутствии перепада давления устанавливаю! на нулевую отметку шкалы (диа! раммы).
Стрелки (перо) дифманометров, не имеющих корректора нуля, при отсутствии перепала должны устанавливаться на нулевую отметку с отклонением, которое не должно превышать:
значения, равно! о половине предела допускаемой основной погрешности, установленной при 50% расхода, — для дифманоме t ров-расходомеров, у которых за нормирующее значение принят верхний предел измерений;
половины значения предела допускаемой основной погрешности по расходу - для остальных дифманометров.
Пример 6.6. Требуется определить допускаемую погрешность установки нулевого значения для дифманометра-расходомера с диапазоном измерения перепада 0 - 630 мм вод. сг. класса точности 1 Предел допускаемой основной погрешности прибора равен ±1% значения 50%-ного расхода.
Расходное значение перепада, соответствующее поверяемому расходу, определяется по (6.22).
Расчетные перепады для (50 + 1)% значений расходов соответственно будут равны:
й50% = 630-0,52 = 157,5 мм вод. ст.;
= 63О-О,492 = 151,5 мм вод. ст.;
= 630 0,512 = 163,5 мм вод. ст.
Допускаемый диапазон изменения по-! решности
(Л50 % -	> А > (Й50% — h5l %);
(157,5 - 151,5) > Д (157,5 - 163,5);
6 > Д >- -6
Следовательно, предел допускаемой основной Hoi решности дифманометра при 50% расхода равен + 6 мм вод. ст.
Допускаемая погрешность установки нулевого значения п/2 = ±3 мм вод. ст.
Проверка ! ерметичности между «плюсовой» и «минусовой» камерами измерительного блока производится до определения основной погрешности. В «плюсовую» камеру («минусовая» сообщайся с атмосферой) подается избыточное давление, равное предельному номинал иному перепаду давления, в течение 10 мин. Затем отключают прибор от устройства, создающего давление.
Прибор считают герметичным, если в течение 15 мин изменение давления при изменении температуры окружающей среды не превышает значений, указанных в таблице ГОСТ 8.146-75.
Определение основной погрешности дифманометров должно производиться не менее чем при пяти значениях перепада давления, равномерно распределенных в диапазоне измерения, в том числе на отметках, соответ с (вующих 30 и 100% предельного давления.
Поверку приборов производя г сначала при плавно возрас! ающем, а затем при плавно убывающем перепаде давления
Расчетные значения перепада давления определяются по приведенной выше формуле.
Предел допускаемого значения вариации
182
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, б
показаний, определяемый при каждом поверяемом значении перепада давления, кроме значений, соответствующих нулю и верхнему пределу измерений, не должен превышать абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.
У многострелочных (многозаписных) дифманометров основную по1решность и вариацию определяют отдельно по каждой стре. ке (перу) прибора.
Погрешность скорости перемещения диаграммы с приводом от часового механизма с пневматическим приводом определяют по секундомеру, с приводом о г синхронною двигателя — по электрическим часам, работающим синхронно с частотой тока в сети.
Погрешность скорости перемещения диаграммы не должна превышать:
±0,2% заданной скорости — для дифманометров с часовым приводом;
±0,35% заданной скорости — для дифманометров с электрическим или пневматическим приводом.
Расчетный интервал времени т для определения погрешности скорости перемещения диаграммы
т = ЮОДт/5,	(6.23)
где Лт — интервал времени, равный 0,2 цены деления линии времени диаграммного диска или диаграммной ленты, ч; 6 — предел допускаемой погрешности скорости перемещения диаграммы, %.
Для проверки самопишущего устройства дифманометра отключают привод механизма передвижения диаграммы.
Линии записи на неподвижной диаграмме при изменении перепада давления от 0 до верхнего предела измерений и обратно до 0 должны совпадать с отсчетными линиями времени даграммы; отклонение не должно пресыщать 0,25 мм, если линии (записи и отсчетные) пересекаются в середине, и 0,5 мм, если линии пересекаются в начале или конце диа! раммы.
Линия, записанная неподвижным пером на движущейся диаграммной ленте, не должна отклоняться на отсчетной линии измеряемой величины более чем на 1/3 абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.
Совпадение линий записи на движущейся диаграмме проверяют при трех значениях измеряемой величины, соответствующих нулевому значению, половнне верхнею предела измерения и верхнему пределу измерений или близким к ним, передвшая диаграмму при каждом значении измеряемой величины; при этом дисковая диаграмма должна совершать
полный оборот, а ленточная - перемещаться не менее чем на 200 мм. Линии записи должны быть сплошными, толщиной не более установленной в соответствующей документации.
У мно!озаписных дифманометров с одним полем для записи показаний перья должны отстоять друг от друга на расстоянии, соответствующем цене деления или половине цены деления во времени.
Предел допускаемой основной погреш-ноши интегратора, установленного в дифманометрах с отсчетными устройствами, должен составлять ±0,6% верхнего предела измерений по шкале или диаграммной ленте (диску).
Для дифманометров с отсчетными устройствами стрелку (перо) на поверяемую отметку шкалы (отсчетную линию диа-I раммы) устанавливают любым способом в зависимости от конструкции дифманометров (создание перепада давления механическим иди электрическим путем, подачей входного сигнала),
Погрешность интегратора определяют при значениях расхода, составляющих 30, 50, 75 и 100% верхнего предела измерений или близких к ним, при возрастающем и убывающем значениях перепада.
При проверке интеграторов с приводом от синхронного двигателя применяются электросекундомеры, работающие с частотой тока сети; при проверке интеграторов с приводом от часового или пневматического механизма — секундомеры.
При проверке интеграторов дискретного действия после установки стрелки (пера) на проверяемую отметку механизм интегратора устанавливают в положение начала цикла интегрирован ия.
Допускается показание интегратора отсчитывать без его выключения.
Минимальную продолжительность работы интегратора при проверке гмин в минутах, при поверяемом значении расхода Q вычисляют по формуле
^мин = 5000л/М макс,	(6.24)
где п — погрешность отсчшывания по дополнительному устройству, равная цене деления, если длина деления не менее 1 мм, и 0,5 цены деления, если длина деления равна или более 1 мм; М'макс — расчетная разность показаний интегратора за 1 ч, соответствующая верхнему (максимальному) пределу измерений и установленная дия данного типа инт е-граюров.
Один из способов проверки заключается в том, что устанавливают стрелку (перо) на поверяемое значение расхода, отсчитывают
§6.2.
Предмонтажная проверка
183
а)
Рис. 6.36. Дифманометр сильфонный типа ДСС:
а — сильфонный блок; б — самопишущая часть дифманометра ДСС-711 и ДСС-712-М; J и 3 — пружины; 2 и 6 — сильфоны; 4 и 5 — стаканы; 7 — подвижный шток; 8 — тормозная трубка; 9 — торсионный вывод; 10 — кронштейн; 11 — груз; 12 — ось; 13 — поводок; 14 — винт корректора диапазона; 15 - винт корректора нуля; /б - тяга; 17 — ломающийся рычат; 18 — перо; 19 — диаграммный диск; 20 — привод диаграммы; 21 — зажим диаг-
раммы
начальное показание интегратора и включают секундомер.
По истечении заданного времени проверки (больше гмин) снимают новое показание интегратора и выключают секундомер.
Расчетную разность показаний интегратора Л/расч вычисляют по формуле
^расч = (1/6Q) Af маК|/ (С/Смакс) >	(6.25)
где t — заданная продолжительность работы интегратора (время проверки), мин; Q — показание по шкале (диатрамме); бмакс ~ верхний предел измерений поверяемого дифманометра расходомера.
Обычно в техническом описании и инструкции на дифманометр приводится таблица, в которой указывают время проверки интегратора на каждом поверяемом значении расхода, значения допуска на число цифр счетчика и время.
Предмонтажная проверка дифманометров обычно связана с юстировкой нулевого выходного сигнала и диапазона измерения.
В качестве примера рассмотрим устройство, принцип действия и особенности проверки дифманометров типов ДСС и ДСП.
Дифманометры сильфонные типов ДСС и ДСП. Дифманометры типов ДСС и ДСП в комплекте с сужающим устройством применяются для измерения расхода неагрессивных жидких и газообразных сред.
Дифманометры выпускаются различных модификаций в зависимости от вида привода (часовой механизм, синхронный двигатель) диаграммы, наличия или отсутствия интегратора, наличия сигнального устройства, пневмо- иди электропреобразователя и т. п.
Конструктивно дифманометр ДСС состоит из сильфонного блока и самопишущей части (рис. 6.36).
Дифманометры сильфонные ДСС имеют несколько модификаций. Сильфонный блок одинаков для дифманометров всех модификаций (рис, 6.36,а); самопишущая часть для различных модификаций имеет свои особенности. В качестве примера на рис. 6.36,6 показана самопишущая часть дифманометров модификаций ДСС-711 и ДСС-712-М.
Принцип действия дифманометра основан иа кинематическом преобразовании значения перепада давления в пропорциональное перемещение S подвижного штока 7 и самопишущего узла за счет упругой деформации сильфонов 2 и 6, винтовых цилиндрических пружин 1 и 3 и торсионной трубки 8 сильфонного блока. Каждому номинальному перепаду давления соответствует определенный блок пружин.
Объем между сильфонами и каналами торсионного вывода заполнен жидкостью, состоящей из 33 % технически чистою глицерина и 67 % дистиллированной воды. Температура замерзания смеси — 17 “С.
Угловое перемещение оси 8 торсионной трубки через вывод 9 при помощи рычажного механизма 17 — 16 — 13 преобразуется в угол поворота пера 18. Винтом 14 производится юстировка диапазона изменения в виде угла поворота пера по диаграмме. Винтом 15 осуществляется корректировка нуля прибора.
Рассмотрим примеры выбора образцовых средств при проведении предмонтажной
184
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
пове эки дифманометра-расходомера типа ДСС-710, класса точности 1 с номинальным перепадом давления 63 кПа.
Пример 6.7. Требущся определить возможность поверки дифманомег ра при по-моци прибора типа ППР-2М
Предельный перепад давления дифманометра равен 63 кПа или с учетом нормальных условий поверки 465,1 мм рт. ст.
Предел допускаемой основной погрешности образцовою прибора равен +0,3% от 465,1 мм рт. ст , г е. + 0,003 • 465,1 = ± 1,29 мм рт. ст. Предел допускаемой основной погрешности поверяемого прибора равен 1% от 465 1 мм рг. ст., т. е. +4,65 мм рг ст.
Условие выбора образцового прибора (6.1?) запишется следующим образом:
1,29 (1/4) • 4,65, т. е. 1,29 < 1,16. Условие поверки не выполняется.
Необходимо выбрать более точный образцовый прибор или согласовать применение коэффициента точности С = 1/3.
Пример 6.8. Требуется определить возможность поверки дифманометра при помощи образцового манометра тина МО класса точност и 0,15, с диапазоном измерения 0- 100 кПа.
Предал допускаемой основной погрешности образцового прибора равен ±0,15% oi 100 кПа, т. с. +0,15 кПа.
Предел допускаемой основной погрешности поверяемого прибора равен +1 % от 63 кПа, т. е. 0,63 кПа,
Условием выбора образцового прибора яв тяется
0,15 (1/4) - 0,63, т. е. 0,15 < 0,16.
Условие выполняется — образцовый манометр пригоден для поверки дифманометра.
Расчегные значения перепада давлений, задаваемые при определении метрологических характеристик, выбираются из таблиц-итструкпий заводов-изготовителей или определяются расчетом
В процессе предмонтажной проверки мо-жег возникнуть необходимость в юстировке нулевого положения стрелки на диаграмме или диапазона измерения дифманометра.
В первом случае юстировка выполняется с помощью корректора нуля 15 (см., ьапример, рис. 6 36,6), расположенного непосредственно на пере /8
Юстировка диапазона измерения произ-годится изменением плеча поводка 13 в месте сочленения с рычагом 14 при вращении винта 15. После изменения диапазона следует выставить нуль дифманометра и повто
рить юстировку. Юстировку повторяют до получения желаемого результата.
По окончании предмонтажной проверки данные заносятся в соответствующий протокол, а дифманометр подготавливается к выдаче в монтаж
6.3. НАЛАДКА СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА
6.3.1. ПОДГОТОВКА К ВКЛЮЧЕНИЮ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
Во время индивидуальных испытаний подготавливают к включению и включают системы измерения расхода, обеспечивающие соответствующий контроль работы оборудования Перечень систем необходимого контроля, в том числе измерения расхода, составляются и утверждаются технологической пусконаладочной брш адой и заказчиком в установленном порядке.
Перед включением любой системы измерения расхода следует визуально убедиться в ее исправном техническом состоянии На вентилях импульсных линий должны быть маховички, на подсоединениях — прокладки из соответствующего материала, на дифманометрах — маховички, дренажные и продувочные игольчатые вентили.
Во время набора давления по предварительной договоренности с начальником смены эксплуатационного персонала (или другим Ответственным лицом) следует ыцатсльно продуть импульсные трубки отдельно «минусовую» и «плюсовую», обязательно отсоединив их от манометра. В противном случае грязь из трубопровода и импульсных трубок может попасть в дифманометр. При проведении продувки необходимо визуально сопоставить мощность вытекающей струи из «плюсовой» и «минусовой» । рубок. Мощности струй должны быть одинаковы. Если это не соблюдается, то при включении системы могут бы i ь неправильные показания расхода из-за различных постоянных времени в передаче импульса давления по «плюсовой» и «минусовой» линиям.
Перед включением системы измерения расхода следует проверть наличие акюв ее
5 6.3.
Наладка систем измерения расхода
185
гидравлических (пневматических) испытаний.
По мере необходимости во время продувок и промывок импульсных трубок выполняют подтяжку мест соединений.
Перед включением системы измерения расхода следует убеди г ься в правильном функционировании измерительных устройств, входящих в систему.
Как правило, эта операция выполняется с помощью специальных имитаторов-задатчиков: для пневматической ветви — пневмосумки (пневмотестера), для электрической токовой — источников стабилизированного тока типа ИСТ-2 (ИСТ-5, ИСТ-20) с «прозвонкой» электрических цепей. Эти задатчики позволяют подать сигнал в канал связи от дифманометра к измерительным устройствам и проверить их работу После этой операции подключают отсоединенные линии связи к датчику, выставляют нулевое значение выходного сигнала при закрытых запорных вентилях и открытом уравнительном вентиле дифманометра и приступают к включению системы измерения расхода
Для включения дифманометра на измерение расхода жидкости следует (исходное положение — импульсные трубки предварительно продуты, запорные вентили на сужающем устройстве и дифманометре закрыты, уравнительный вентиль открыт):
открыть вентили « + » и «—» на сужающем устройстве и вентиль « + » на дифманометре;
открыть продувочные игольчатые венти-ти на камерах « + » и « —» дифманометра (во время продувки можно слегка постукивать по дифманометру и импульсным трубам);
наблюдать истечение жидкости через продувочные вентили в течение 1 мин;
закрыть вентиль « + » на дифманомегре; открыть вентиль « —» на дифманометре; наблюдать истечение жидкости через продувочные вентили в течение 1 мин,
закрыть продувочные вентили па обеих камерах;
проконтролировать нулевое значение выходного сигнала и при необходимости подкорректировать;
закрыть вентиль « —» дифманометра и сравнительный вентиль;
открыть вентили « + » и « —» дифманометра ет о.
После этого дифманометр должен измерять расход среды. Для включения дифманометра на измерение расхода жидкости с температурой выше 100 JC сначала следует произвести заполнение дифманометра, а затем импульсных трубок и уравнительных сосудов
при закрытых вентилях на дифманометре.
Заполнение дифманометра рабочей жидкостью (при температуре в месте его установки) обычно делает эксплуатационный персонал.
При необходимости и с соблюдением мер безопасности (если жидкость агрессивна) эту операцию может выполнить любой наладчик.
Обычно заполнение производят с помощью шланг а, присоединенног о с одной стороны к емкости, в которой имеется жидкость, а с другой стороны — к продувочному (сливному) вентилю дифманометра на « + », а затем па « —». Жидкость, поступая снизу вверх в камерах дифманометра, вытесняет воздух через открытые запорные вентили дифманометра. При эт ой операции нужно покачивать прибор или слегка постукивать по нему, способствуя выходу воздуха из тупиковых мест внутренней полости дифманометра.
После заполнения прибора, когда выход пузырьков воздуха прекратился, запорные вентили закрывают, а уравнительный оставляют в открытом положенин.
Дифманометр монтируют по месту установки и подсоединяют импульсные трубки.
Для заполнения трубок и сосудов необходимо открыть запорные вентили на сужающем устройстве, слегка отжать 1айки присоединения импульсных трубок к вентилям « + » и « —» дифманометра и при появлении истечения жидкости через гайки произвести их затяжку.
Оставить импульсные линии в подключенном состоянии на время, пока они не примут температуру окружающей среды.
Когда грубки достигнут температуры окружающей среды, проверяют и корректируют нулевое значение выходного сиг нала. Для этого открывают и закрывают верхние продувочные вентили иа уравнительных сосудах, закрывают запорные вентили сужающего устройства, открывают запорные вентили и закрывают уравнительный венгить дифманометра. Выходной сигнал дифманометра не должен изменяться. После этого открывают запорные вентили на сужающем устройстве и включают дифманометр. Для включения дифманометра на измерение расхода пара следует сначала заполнить конденсатом отдельно дифманометр (как показано ранее), а затем импульсные трубки. Для заполнения импульсных трубок открывают запорные вентили на диафрагме. На дифманометре запорные вентили закрыты, уравнительный вентиль открыт.
186
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, 6
Процесс образования конденсата в трубках может происходить значительное время в зависимости от температуры пара и окружающей среды После того как температура импульсных трубок достигнет температуры окружающей среды, производят осторожно продувку импульсных трубок, слегка отжав гайки присоединения их к дифманометру так, чтобы в него не попал пар.
После завершения конденсации открывают полностью вентили « + » и « —» на диоманометре и контролируют показания расхода пара
До включения дифманометра на измерение расхода агрессивной жидкости или газа с помощью разделительной жидкости работники службы СИА заказчика должны произвести заполнение его, импульсных трубок и разделительных сосудов,
В каждом конкретном случае измерения расхода агрессивной жидкости или газа уточняются свойства разделительной жидкости, рекомендованной технологами или проектной организацией, и продумывается схема заполнения импульсных линий и сосудов.
Заполнение лучше всего производить снизу вверх до появления жидкости в соответствующих контрольных пробах сосудов, чтобы удалить воздух из импульсных линий
Запорные вентили на сужающем устройстве в процессе заполнения трубок закрыты. После заполнения трубок разделительной жидкостью уравнительный и запорный вентили на дифманометре закрывают.
При измерении расхода ai ресснвной жидкости ее продувают через соответствую-п.ие контрольные пробки разделительных сосудов (предварительно открыв с соблюдением соответствующих мер безопасности запорные вентили на сужающем устройстве) до появления устойчивого истечения жидкости. После этого пробки затят ивают и открывают запорные вентили « + » и « —» иа дифманометре. Система считается включенной при наличии показаний расхода.
6,3.2. ВКЛЮЧЕНИЕ СИСТЕМ
ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА В РАБОТУ
В процессе включения систем измерения расхода и при оценке их работоспособности наиболее важным является вопрос достоверности показаний. Следует помнить о двух факторах. Во-первых, системы включаются впервые и, естественно, еще не «приработались». Во-вторых, параметры
измеряемой среды могут отличаться от их расчетных значений и, следовательно, могут искажать результат измерения,
В первом случае следует убедиться в устойчивой работе расходомера, т. е. в том, что изменение его показаний обязательно связано с определенными технологическими операциями на установке, В противном стучав следует проверить гермет ичность импульсных проводок, продуть их от влаг и или выпустить скопившийся газ (воздух) из газо-сборников.
При иаладке расходомеров могут быть случаи, когда значения параметров измеряемой среды (давление, температура и т. д) отличаются от принятых при расчете сужающих устройств.
Действительное значение расхода вещества в этом случае определяется с учетом изменения его плотности.
При измерении расхода любого вещества показания дифманометра-расходомера еле-дует умножать на множитель
= (^дАрасч)^ Ррасч/Рд,	(6.26)
где ррасч и рд — плотность вещества, принятая при расчете и действительная; Ерасч и е , -поправочные множители, учитывающие расширение вещества при давлении Рр^ и Ра. которые соответствуют ррлсч и рд. Для жидкостей Ед = Ерасч = 1. Для газа и пара, если Рд = Лмсч» £Д = ^расч = Тогда для этих случаев имеем:
<?тд = Qm |/рд/Ррасч “ ДЛЯ ЖИДКОСГеЙ ИЛИ пара;
Qva = бг|/ррасч/рд - для газа, где — действительный массовый расход, — показание расходомера, ед. массы, Qfh — действительный объемный расход, Qy— показание расходомера, ед. объема.
Если для газа или пара действительное давление отличается от расчетного Ррап. то значения действнтельных плотностей находят по следующим формулам;
Рд = РгазРд ^норм/(Е норм Тдк) (6.27) - для сухого газа, где Рнорм и Тнорм -нормальные давление и температура, равные соответственно 101 325 Па (760 мм рт. ст) и 293 К, Рд и Т, - действительные значения давления и температуры; pId3 - плотность газа при Рнорм и 7^орм; к - коэффициент сжимаемости газа, учитывающий его отклонение от закона для идеальных газов (см Правила РД5О-213-8О);
Рд = Рпар (Рд ~~ фРпар) ?норм/(Рцорм ТдМ +
+ ФРяас пар	(6.281
«6.3.
Наладка систем измерения расхода
187
- для влажного газа, где ф — относительная влажность; Рпар — парциальное давление пара при ТЛ; риас пар ~ плотность насыщенного пара при ТД.
Для пара плотность определяется по таблицам в зависимости от Ра и ТД.
Особое внимание следует обращать на системы измерения расхода горячей жидкости, когда дифманометр расположен выше сужающего устройства.
В этих условиях температура жидкости в импульсных трубках у дифманометра обычно меньше, чем в местах отбора давлений Плотность жидкости вверху будет больше, а у отборов — меньше. При неправильной прокладке импульсных труб в этом случае будет происходить конвекционное движение измеряемой среды, в результате которого может произойти нагрев чувствительного элемента дифманометра, который при эюм может выйти из строя, либо будет давать искаженные результаты измерения.
Для исключения подобного явления от отборов делают наклонные спуски импульсных линий не менее 1000 мм, которые препятствуют конвекционному движению жидкости по всей импульсной линии
В общем случае следует иметь в виду, что длину импульсных линий лучше выбрать как можно короче, но достаточной для сглаживания пульсаций давления (не короче 3 м).
Согласно РМ4—188 —81 при измерении расхода газа с использованием разделительной жидкости время реакции системы примерно в 100 раз больше, чем без нее; система в этом случае является колебательной и нуждается в дополнительном демпфировании.
Так, при измерении перепада давления 0,4 мПа и длине импульсной линии 15 м с внутренним диаметром трубки 10 мм с использованием раздел игольной жидкости время реакции системы равно 0,7 с.
При применении разделительных жидкостей и сосудов в таких системах следует j мсньшить количество используемой разделительной жидкости, сводя к минимуму расстояние между разделительными сосудами и приборами.
В этом случае разделительные сосуды следует устанавливать не у места отбора давления, а ближе к прибору, чтобы, насколько это возможно в конкретных условиях, уменьшить количество разделительной жидкости в импульсных линиях
Погрешность измерения расхода в обшем случае зависит от конструктивных данных трубопровода, состояния и длин его прямых
участков до и после сужающего устройства, а также от соответствия параметров измеряемой среды расчетным данным
Предельная погрешность измерения 5 расхода принимается равной максимальной погрешности однократного измерения при доверительной вероятности 0,95; при этом 5 = 2ст, где о — средняя квадратическая погрешность.
Таким образом, через средние квадратические погрешности составляющих (коэффициента расхода о3, коэффициента коррекции расхода на число Рейнольдса стще, плотности стр> влажности газа стф и т. д.) определяют суммарную среднюю квадратическую погрешность измерения расхода, а затем и предельную погрешность измерения.
Наибольшее значение среди слагаемых суммарной средней квадратической погрешности имеют ста (средняя квадратическая погрешность коэффициента расхода) и ое (средняя квадратическая погрешность поправочного миожителя на расширение среды).
Дополнительные погрешности 5af, например из-за сокращения наименьших длин прямых участков трубопровода перед сужающим устройством в зависимости от вида местных сопротивлений (см. табл. 6,2-6.18) и из-за смещения оси отверстия сужающего устройства относительно оси трубопровода (5, = 0,3), арифметически добавляют к средней квадратической погрешности коэффициента расхода.
Средняя квадратическая относительная погрешность измерения расхода &q жидкости определяется выражением
« ]/сга3 + <^Re + стЪ- + 0,25стр,	(6 29)
Д "
где П|/— — средняя квадратическая относи-тельная погрешность дифманометра.
Погрешность ст согласно Правилам
РД50 — 213 -80 определяется для показывающих дифманометров-расходомеров по формуле
O/^’O.Se^p^Q,
(6.30)
где Смахе — верхний (максимальный) предел измерения дифманометра по расходу, Q — значение расхода в рабочей точке шкалы дифманометра; — класс точности диф-
манометра.
Для показывающих дифманометров с классом точности по перепаду давления погрешность
ст _ = 0,5ДРма1ГСр _/АР,	(6.31)
у ДР	)/др
где ДРмакс — наибольший перепад давления,
188
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
соответствующий Сма(ГС; ДР ~ перепад давления в рабочей 1 очке шкалы дифманометра.
Поскольку система измерения расхода может состоять m нескольких устройств (простейший вариант — сужающее устройство с дифманометром, канал связи, вторичный прибор), суммарная средняя квадратическая погрешность системы должна определяться по формуле
+ <т“ с + ст2 п,	(6 32)
где ок с - средняя квадратическая оросительная погрешность канала связи; <тв п — средняя квадратическая относительная погрешность вторичного прибора; стк t и ств п находят из соответствующих предетьных погрешностей, считая, как было сказано выше, что
о = 5/2.
Если параметры среды близки к расчетным, то для системы измерения расхода жидкости приближенно можно считать, что
= ]/ст3 + а2^ + о* с + ст3 п. (6 33)
Для приближенной оценки погрешности диафрагмы используется только погрешность о,.
Пример 6.9. Определить погрешность измерения при Q = QMMX для системы измерения расхода жидкости с помощью диафрагмы с ста = 0,6 дифманометра типа 13ДД11 (класс точности 1) и вторичного прибора ПВ4.2Э (класс точности 1).
По (6.30) находим = 0,5-1 1 =
= 0,5 а/о. Примем стк с -- 0. Средняя квадрат и-ческая погрешность вторичного прибора ств п = 0,5 -1 = 0,5 %
Суммарная средняя квадратическая погрешность системы измерения
стег = j/Q^TOS3 + 0,52 - 0,92 %.
Предельная погрешность измерения 5 = = 2ор£ — 2-0,92 = 1,84 %,
При измерении расхода газа или пара для большинства сужающих устройс i в можно счита1ь
сг£ = /(ДР/Р, т) * и (ДР/Р),	(6 34)
где н = 1 для нормального сопла, и = 2 для нормальной диафрагмы при т = 0,05 —0,56; п = 4 для нормальной диафрагмы при т > > 0,56, ДР — перепад давления на сужающем устройстве; Р — давление в трубопроводе.
При измерении расхода j аза и пара погрешность измерения диафра! м определяется в основном погрешностями н СТЕ
Тогда при с = 0 суммарная средняя квадратическая погрешность при измерении расхода газа и пара приближенно запишется так:
= ]/о3 + о2 +	+ о3.д ..	(6 35)
Более точные формулы расчета средних квадрат ических погрешностей сужающих устройств на жидкости, i азе и паре с примерами расчета приведены в Правилах и мет одическом материале РД50 — 213 — 80
Средняя квадратическая погрешность систем измерения расхода может достиг ать 3 — 4%, а следовательно, максимальная погрешность измерения расхода (при доверительной вероятности 0,95) с помощью расходомеров переменного перепада давления при нормальных условиях колеблется от 6 до 8 %
Когда расход среды требуется корректировать по параметрам, определяющим плотность, в частности по температуре и давлению, применяют соответствующие типы дифманометров или компонуют соответствующие системы измерения с использованием датчиков давления и температуры.
В зтом случае в соответствии с РД50— 213— 80 абсолютное давление Р потока среды определяют как сумму избыточного Р111б и барометрического P6jp давлений:
Р — ^изб + Рбар 
Избыточное давление измеряют через отдельное цилиндрическое отверстие:
при угловом способе отбора перепала давления — непосредственно у входной плоскости сужающего устройства;
при фланцевом способе отбора перепада давления — на расстоянии 1] от входной плоскости сужающего устройства
Барометрическое давление измеряют в месте расположения расходомера.
Измерение температуры среды производят на прямом участке трубопровода до или за сужающим устройством. При измерении температуры до сужающего устройства расстояние от последнего до гильзы термометра выбирают из табл. 6.8.
Измерение температуры за сужающим устройством производят на расстоянии не менее 5D2O, но не более 10D20 or его заднего торца.
Диаметр гильзы термометра должен быть не более 0,13D2O Глубина погружения гильзы термометра должна составлять (0,3-0,5)D2O
Выпуск промышленностью стандартные сужающих устройств нескольких типов объясняется относительными эксплуатацией
§6.3.
Наладка систем измерения расхода
189
Рис 6.37. Зависимость РПТ/АР ст »»» Для различных сужающих устройств: ]-диафра1ма с угловым способом отбора АР.
2 - сопло, 3 — короткое сото Вентури, 4 — длинное сопло Вентури
пыми преимуществами и недостатками каждого из них. Так, диафрагмы технологически просты в изготовлении и в области т <0,3 имеют меньшие предельные числа Рейнольдса, чем сопла и трубы Вентури. Кроме того, коэффициенты расхода диафрагм менее подвержены влиянию искажения профиля скоростей н пульсаций потока. В то же время потери давления в соплах и трубах Вентури (особенно в последних) значительно меньше, чем в диафра(мах. Кроме того, точность измерения расхода газов и пара с помощью сопл в области диаметров трубопроводов, меньших 300 мм, выше, чем при использовании диафрагм (в связи с большим постоянством коэффициента сжимаемости е при применении сопл). Надежность сопл н труб Вентури, связанная с изменениями коэффициента расхода а при загрязнении входного профиля сужающею устройства, значительно выше, чем диафрагм.
В практике выполнения пусконаладочных работ по системам автоматизации иногда возникает необходимость в определении потери давления на сужающих устройствах. Потерю давления Рпт для диафрагм с угловым и фланцевым способами перепада давления определяют из соотношения
РПт = (1 - ат) ЛР/( 1 + ат).	(6.36)
Для диафрагм и сопл Вентури потерю давления можно определить по графику на рис. 6.37.
Рис. 6.38. Зависимость РПТ/ДР от m для укороченных (2) и нормальных (2) труб
Вентури
Для труб Вен гури потеря давления в соответствии с ГОСТ 23720 — 79 определяется по графикам на рис. 6.38.
При выполнении пусконаладочных работ может возникнуть необходимость в nepeipa-дуировкс дифманометра на измерение большего расхода среды.
Пересчет осуществляется исходя из общего уравнения расхода среды
Q = fc|/AP, где к — постоянный коэффициент для данной диафрагмы.
Пример 6.10. Расчетный расход среды 2макс = 250 т/ч обеспечивается перепадом давления на дифманометре APMdKC = = 400 к, с/см2. Требуется измерить расход среды 380 т/ч без замены диафра! мы.
Исходя из общего уравнения расхода среды, находим
к = етмакс//АКм« = 250/1/400 = 12,5.
При расходе 380 т/ч перепад на диафрагме
АР = (QJk)2 = (380/12,5)“ = 924,2 кге/м2.
Ближайший стандартный перепад давления дифманометра 1000 кге/м2. При этом максимальный расход, который можно измерить этим расходомером
е'жмак = к |/ДР = 12,5 /1000 = 395,3 т/ч.
6.3 3. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА С КОРРЕКЦИЕЙ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ, ДАВЛЕНИЮ И ЕГО РЕАЛИЗАЦИЯ НА АППАРАТУРЕ АКЭСР
При проведении пусконаладочных работ на рабочих средах в условиях техноло!и-ческого процесса может выявиться несоответствие фактических параметров измеряемой среды и расчетных. Так, например, показания
190
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Рис 639. Схема соединений и подключений системы измерения расхода среды с коррекцией по температуре и давлению на аппаратуре комплекса АКЭСР
расходомеров могут отличаться от действительных значений расхода, и в показания приборов необходимо вносить поправки на отклонение давления и температуры.
Действительный массовый расход среды в общем случае можно определить с достаточным приближением по формуле
бтд = Qm ^(РдТрасчМ^расчТц)!	(6.37)
где Qmn — действительный массовый расход; Qm - массовый расход, измеряемый расходомером; Рд и Ррасч — дав тение измеряемой среды соответственно для действительных и расчетных условий, 7Д и 7pdei - температура измеряемой среды соответственно для действительных и расчетных условий.
Для действительных условий измерения формулу (6.37) запишем в следующем виде:
Qma = Qm |/С(Авб + ^бар) ^расчЗ/L^ + ^73)3 ,
(6.38)
где Ризб — давление, измеряемое манометром; Pgap - барометрическое давление, равное 1 кгс/см2; гд — рабочая температура, °C.
Приняв Г/Ррасч = С = const, имеем
бтд = Qm ]/С(Р~з6 +7Р^р)7((д + 273).	(6.39)
Выражение (6.39) реализуется схемой, выполненной на аппаратуре АКЭСР (рис. 6,39)
В единицах напряжения постоянного тока применительно к рис. 6,39 формула (6,39) будет иметь вид
Uma = Um VQ(UPm6 +"Ср6ар)/(Цд + ВД,
(6.40)
где Щд, Um, Сриз6, Ь'р [Уц, С727з -значения напряжения, пропорциональные величинам Qm д, Qmi Рцдб, Рбар* Гд и 273 К соответственно; Су — коэффициент усиления блока БВО-П (поз. Зв на рис 6.39).
В систему измерения расхода входят:
1)	датчик давления с токовым выходом
ИЗ.
Наладка систем измерения ресхода
191
0-5 мА типа МПЭ, поз. 1а, и вторичный прибор типа А501, поз. 1в;
2)	дифманометр (расходомер) ДМЭР с токовым вых одом 0—5 мА, поз. 2а; вторичный прибор А501, поз. 2г;
3)	термо преобразователь сопротивления с преобразователем Ш71, поз. За; вторичный прибор А501, поз Зг;
4)	блок кондуктивного разделения БКР1-П, поз. 36. который обеспечивает1
а)	кондуктивное разделение входного и выходною сигналов;
б)	преобразование входного сигнала 0-5 мА в сигнал напряжения 0—10 В;
в)	масштабирование и сложение (Ut + + Ьг27з)‘,
5)	блок кондуктивного разделения БКР-П. поз 16. обеспечивающий операция а) и б), указанные в п. 4;
6)	три блока вычислительных операций БВО-П, предназначенные для выполнения следующих операций;
а)	масштабирования, сложения н деления (поз. 26):
+ Гз73>;
б)	умножения на постоянный коэффициент Сз и извлечения квадратного корня (поз. Зв)‘.
]/сз (ь>нзб + иРблр)/(и(л + 1/27з);
в)	перемножения (поз. 2в)-.
7) вторичный аналоговый прибор А542, регистрирующий действительный расход измеряемой среды с входным сигналом напряжения 0—10 В, поз. 4а.
Приняв за нормирующее значение максимальный сигнал напряжения постоянного тока 10 В, выразим в единицах напряжения параметры среды, входящие в формулу (6.40);
Цд + (Л-73 = (G т 273). 10/Тшк =
= (Гд/Гшк). 10 + (273/ТШК). 10,	(6.41)
[де Тшк — верхний предел шкалы преобразователя температуры, К; U273 = (273/7^к)-10 -постоянная величина, пересчитанная на Тшк; Л ~ (Ij/TJuk)- 10 — переменная величина, пересчитанная на ТШ1;
^изб ^^бар = П^изб + Лар)/Ли к] ‘ 10 =
= (Ризб/Лик)' Ю 4- (Лмр/Лик)1 Ю, (6.42)
не Ршк — верхний предел шкалы измерения преобразователя давления с учетом барометрического; 1/ризб = (Рнзб/Лик)- Ю - перемен
ная величина, пересчитанная на Ршк; = = (Рбар/Лик)' Ю — постоянная величина, пересчитанная на Ршк.
Коэффициент Су рассчитывается из условия
Cl = (ТрасчЛц^ДРрасчТшк).
Затем производят поблочную настройку схемы.
При настройке блоков необходимо учитывать требования, предъявляемые к аппаратуре АКЭСР:
смену перемычек производить только при отключенном напряжении питания;
не допускать длительных коротких замыканий на землю.
При настройке блоков используется внутренний источник опорных сигналов и милливольтамперметр типа М2ОО7 (или аналогичный прибор класса точности 0,2).
Порядок настройки:
1)	установить перемычки на платах БКР-П (поз. 36 на рис. 639) в положение, показанное на рис. 6.40, и выполнить следующие операции:
а)	соединить зажим 29 с зажимом 21;
б)	подключить М2ОО7 к зажимам 4 и 24 (Л);
в)	подать напряжение питания;
г)	вращая ручку a2i, установить по М2ОО7 напряжение I/, , соответствующее
Поз	35	15	25	36	26
	БКР1	БКР2	580	680	680
Х1	Hi	000 ООО	txzx> о ООО ООО	<1_1д Г| ООО ООО	а~т> О ООО ООО
Х2	800 ООО	вв: ООО	СГТ> О О (ЕС О СЕО	0 СЕХ> О д~-о О а~-о	СЕО О Д~п О СЕВ о
хз	ООО ООО ООО	ООО ООО ООО		ООО ООО ООО	ООО ООО ООО
Х4	!ii	ООО ООО ООО	ООО ООО ООО	ООО ООО ООО	ООО ООО ООО
Х5	ООО ° я ° о в~~п	ООО ООО ООО	ООО ООО ООО	вв: ООО	вв: ООО
Х6	ООО ООО ООО	ООО ООО ООО	ООО ООО ООО	О OLD ООО <TZD О	О OZD ООО СЕО 0
Рис. 6.40. Расположение перемычек на блоках комплекса АКЭСР системы измерения расхода на рис. 639
192
Наладка средств и систем измерения ресхода
Разд, б
1ЛМ4КС - верхнему пределу измерения преобразователя Ш71, °C:
= Ut макс/ТщкУ' Ю ’
д)	соединить зажимы 29 и /9;
е)	вращая а22, установить по М2007
^273 = (273/7?ик) -10;
2)	установить перемычки на платах БВО-П, поз. 26, в положение, показанное на рис 6.40, и выполнить следующие операции:
а)	соединить зажимы 29 и 19;
б)	подключить М2007 к зажимам 4 и 23 (Ъ);
в)	подать напряжение питания;
г)	вращая а22, установить по М2ОО7
^Риэб = ^из6 макс/Лпк)' Ю,
где Ризб макс — верхний предел измерения датчика давления;
д)	соединить зажимы 29 и 21;
е)	вращая д21, установить по вольтметру
^рбар = (^бар/Лик)' Ю’
3)	установить перемычки на платах БВО-П (поз. Зе на рис. 6.39) в положение, показанное па рис. 6.40, установить значение G = (7^чРШкУ(Ррасч^к) винтом настройки Су
4)	установить перемычки на платах БВО-П, поз. 26, в положение, показанное на рис. 6.40.
Вращая винт настройки, установить значение С3, равное 10 Схему на рис 6.39 включить в работу
Пример 6.11. Рассмотрим методику расчета параметров схемы при Гдмак(.= = 16 кт с/см2, Ррасч = 5 кгс/см2, Рбар = = 1 кгс/см2, (дмдкс = 100°С; fpat4 = 20°С
Значения Ррасч и fpilC4 берутся из условий расчета диафрагмы.
Порядок расчета:
а)	находим ТШк = 100 + 273 = 373 К.
Подставляя /шк, тд чдкс в (6.41), находим U273 = (273/373)-10 = 7,32 В и = (100/ /373) 10= 2,68 В. Устанавливаем значения П273 и U на БКР-П по вольтметру сот ласно п. 1; tj
б)	находим Ршк —14-16=17 кгс/см2.
Подставляя значения Рбар, Рд и PUJK в
Рис. 6.41. Зависимости коэффициентов коррекции по температуре ^(=/(г) и давлению &р = / (Р) для системы измерения расхода на рис. 6.39
(6.42), находим (/F	= (1//7)- 10 = 0,59 В,
17-	=(16/17) 10 = 9,41 В
станавливаем значения Up. и UP , r-Tiz", П	UdP	ю6
па БВО-П соыасно п. 2;
в) находим С3 = (17  293)/(5 • 373) = 2,67 и устанавливаем это значение на БВО-П винтом С3 согласно п. 3;
г) выполняем п. 4 и включаем схему в работу
Для проверки работоспособности и расчета схемы можно исполыовать графические зависимости, изображенные на рис. 6.41.
Аналитический расче! ведется по фор му те
бгпд 2м ykpkp,
где к-Т~ Трасц/Ту, кр — Рд/Ррасч.
По осям абсцисс отложены значения шкал приборов температуры и давления.
Зная значения Qm, гд и pq, можно рассчитать действительный расход Qma. Он должен совпадать с показаниями прибора А542 (поз. 4а на рис. 6.39),
Раздел 7
НАЛАДКА СРЕДСТВ И СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ
7.L ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Под уровнем жидкости понимается граница, разделяющая жидкое) ь от газа илн жидкости меньшей плотности, расположенных выше.
Измерение уровня жидкости заключается в измерении высоты ее уровня от положения, принятою за нулевое.
Жидкости мо! ут иметь различные плотность, вязкость, агрессивность, степень кристаллизации, температуру, давление и т. д.
Для измерения уровня жидкостей применяются специальные средства измерений — уровнемеры. Мноюобразие типов уровнемеров, принцип действия которых основан на различных физических меюдах, обьяс-няегся разнообразием свойств измеряемых жидкостей.
Наиболее распросз раненными видами уровнемеров, применяемых для измерения уровней в химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной, микробиологической и других отраслях промышленности, являются поплавковые, буйковые, гидростатические, диф манометрические, барботажные и емкостные.
Поплавковый уровнемер — уровнемер, принцип действия которого основан на измерении перемещения поплавка, плавающего на поверхности жидкости (поплавок как бы отслеживает уровень жидкое ги).
Поплавковые уровнемеры не приюлны для вязких жидкостей (дизельного топлива, мазута, смол) из-за залипания поплавка, обволакивания его вязкой средой.
При измерении уровня криогенных жидкостей из-за кипения верхнего слоя возникае! вибрация поплавка, что приводит к искажениям результаюв измерения.
Наиболее часто поплавковые уровнемеры используются для измерения уровнен в больших открытых резервуарах, а также в закрытых резервуарах с низким давлением.
Применение магнитной связи для передачи перемещения поплавка позволяет герметизировать вывод передачи в измерительный блок, упроет ить конструкцию, повысить надежность, измерять уровень в резервуарах под давлением. Это — перспективное направление дальнейшего развития конструкций поплавковых уровнемеров.
Буйковый уровнемер — уровнемер, принцип действия которого основан на
7 Наладка средств измерений
измерении перемещения буйка или силы гидростатического давления, действующей на буек
Буек в отличие от поплавка не плавает на поверхности жидкости, а погружен в жидкость и перемещается в зависимости от ее уровня.
Буйковые уровнемеры наиболее часто применяются для измерения уровня однородных, в том числе агрессивных, жидкостей, находящихся при высоких рабочих давлениях (до 32 МПа), широком диапазоне температур (от — 200 до +600°С)ине обладающих свойствами адгезии (прилипания) к буйкам.
Главной особенностью буйковых уровнемеров является возможность измерения уровня границы раздела двух жидкостей.
Недостатками буйковых уровнемеров являются зависимость их точности от плотности и температуры измеряемой среды, ограниченность использования для больших (свыше 16 м) диапазонов измерения уровней жидкостей и жидкостей, обладающих адгезией к буйку.
Дифманометрический уровнемер -уровнемер, принцип действия которого основан на измерении г идростати-ческого давления жидкости при помощи дифференциального манометра.
Дифманометрыческие уровнемеры позволяют измерять уровень однородных вязких жидкостей под давлением, причем значение его может изменяться в широком диапазоне
Недоста1ком дифманометрыческих уровнемеров является noi решиость измерения при изменении температуры и плотности измеряемой среды.
Гидростатический уровнемер — уровнемер, принцип действия которого основан на измерении манометром или напоромером гидростатического давления жидкое I и, зависящего от высоты ее уровня.
Уровнемеры этого вида обычно применяются для измерения неагрессивных, незагрязненных жидкостей, находящихся под ашосферным давлением.
Для измерения уровней агрессивных сред использую! специальные разделительные устройства.
Недостатком гидростатических уровнемеров является noi решность измерения при изменении плотности жидкости.
Барботажный уровнемер — уровнемер, принцип дейст вия которого основан на преобразовании гндростатиче-
194
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
ского давления жидкости в давление воздуха, подаваемого от постороннего источника и барботирующего через слой жидкости.
У этого уровнемера чувствительный элемент не находится в непосредственном контакте с измеряемой средой, а воспринимает гидростатическое давление через воздух, что является его достоинством.
Для барботажных уровнемеров также характерна погрешность измерения из-за изменения плотности измеряемой среды.
Емкостные уровнемеры - уровнемеры, принцип действия которых основан на различии диэлектрической проницаемости жидкости и воздуха.
В связи с этим по мере погружения электродов датчика уровнемера в жидкость изменяется емкость между ними пропорционально уровню жидкости в резервуаре.
Уровнемеры подразделяются на показывающие уровнемеры и датчики уровня.
Уровнемер имеет местное показание измеряемого уровня и может иметь встроенную электрическую или пневматическую дистанционную передачу показаний.
Датчики уровня не имеют местного показания уровня и преобразуют значение уровня в электрические или пневматические унифицированные выходные сигналы.
7.2.	ДАТЧИКИ УРОВНЯ
7.2.1.	ДАТЧИКИ УРОВНЯ БУЙКОВЫЕ
Дат<мк уровня буйковый электрический типа УБ-Э входит в Государственную систему промышленных приборов и средств автоматизации.
Датчик уровня типа УБ-Э предназначен для получения информации в виде унифицированного электрического выходного сигнала постоянного тока 0 — 5 или 0-20 мА, пропорционального изменению уровня жидкости, находящейся под атмосферным, вакуумметрическим или избыточным давлением в емкостях и технологических аппаратах.
Датчики выпускаются в различных вариантах исполнения: УБ-Э, УБ-ЭА, УБ-ЭБ, УБ-ЭВ и УБ-ЭГ.
Датчики уровня могут быть настроены на плотности измеряемых жидкостей от 0,6 до 2,5 кг/см3.
Класс точности датчиков с верхним пределом измерения уровня до 1,0 м включительно 1; 1,5, а для остальных - 1,5.
Расчетные значения выходных сигналов датчиков в зависимости от измеряемого уровня определяют по формуле
^вых — макс-Н> макс,	С-О
1де 7макс — верхний предел выходного сигнала, мА; Нмакс — верхний предел шмерения уровня; II — действительное значение уровня.
Значения Нчакс и Я должны быть выражены в одних и тех же единицах измерения.
Датчик представляет собой изделие, состоящее из непосредственно датчика (измерительного блока) с буйком и усилителя типа У П-20. Усилитель У П-20, устанавливаемый отдельно, связан с датчиком кабелем.
Питание измерительного блока осуществляется через усилитель УП-20 от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц. Потребляемая мощность составляет 15 В А. Сопротивление нагрузки, подключаемой на выходе датчиков с учетом линии связи, составляет:
при выходном сигнале 0—5 мА — не более 2,5 кОм;
при выходном сигнале до 20 мА - не более 1 кОм.
Длина линии связи между измерителем и усилителем УП-20 устанавливается в зависимости от типа и сечения жил кабеля.
Датчики не предназначены для работы в условиях воздействия повышенной концентрации пыли, брызг, а также интенсивных механических воздействий.
Датчики нормально работают в интервале температур окружающей среды от - 50 до + 50 С при относительной влажности от 30 до 80% на всем диапазоне температур.
Усилитель УП-20 предназначен для работы при температуре окружающей среды от +5 до +50 °C при относительной влажности не более 80%.
Принципиальная гидравлическая схема датчика уровня показана на рис. 7.1.
Принцип действия основан на электрической силовой компенсации.
Изменение уровня жидкости преобразуется на чувствительном элементе (буйке) в пропорциональное усилие, которое автоматически уравновешивается усилием, развиваемым силовым устройством обратной связи при протекании в нем постоянного гака. Этот ток одновременно является выходным сигналом уровнемера.
Уровнемер состоит из передаточного механизма, индикатора рассогласования, блока обратной связи и усилителя УП-20.
К передаточному механизму относятся рычаги, опоры и другие элементы кине-
§ 7.2.
Датчики уровня
195
Рис. 7.1. Принципиальная схема датчика уровня УБ-Э
матики, позволяющие передавать усилия от чувствительного элемента и блока обратной связи.
Перемещение буйка I, вызванное изменением уровня жидкости, через мембрану выхода 2 и рычаг вывода 3 передается Т-образному рычагу 4 и через подвижную опору 7 — Г-образному рычагу 6, далее рычагу 11, на одном из концов которого находится плунжер 9 индикатора рассогласования 8.
Электрический индикатор рассогласования дифференциально-трансформаторного типа состоит из двух катушек 10, каждая из которых имеет первичную и вторичную обмотки. Питание первичных обмоток осуществляется от усилителя 14 типа У П-20.
В установившемся состоянии плунжер 9 находится на равных расстояниях от вторичных обмоток 10 и сигнал рассогласования, поступающий к усилителю УП-20, равен нулю.
В результате незначительного перемещения плунжера 9 возникает ситная разбаланса, снимаемый со вторичных обмоток, который поступает в усилитель УП-20.
Усилитель УП-20 преобразует входной сигнал переменного тока в сигнал посюяи-ного тока. Сигнал постоянного тока с выхода усилителя УП-20 подается в блок обратной связи 12. Блок представляет собой магнитоэлектрический механизм с подвижной рам
кой 13, находящейся в кольцевом зазоре и укрепленной на другом конце подвижного рычага 11. Через рамку проходят магнит ные силовые линии постоянного магнита стержневого типа.
Прн изменении выходного сигнала постоянного тока от усилителя УП-20, который проходит через обмотку подвижной рамки, ее положение в кольцевом заэоре изменяется Перемещение рамки передается рычагу 11, а следовательно, плунжеру 9 и направлено в противоположную сторону от его первоначального перемещения, вызванного изменением уровня.
В результате действия обратной связи плунжер опять уст анавливается в среднее положение и новому установившемуся состоянию усилий соответствует определенное значение выходного токового сигнала.
Начальная масса буйка уравновешивается специальным грузом 16, навинченным на плечо дополнительного рычага 15.
Корректором нуля, предназначенным для установки требуемого значения выходного сигнала, является пружина 5, изменением натяжения которой с помощью винта (на рисунке не показан) добиваются необходимою значения выходного сигнала.
Схема внешних соединений датчика уровня типа УБ-Э и электрических связей между измерительным блоком и усилителем УП-20 приведена на рис 7.2.
196
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
Рис. 7.2. Схема соединений датчика уровня УБ-Э
Рис. 7.3. Конструкция датчика уровня УБ-Э:
I - кожух; 2 — Т-образныи рычаг, 3 — фланец; 4 — рычаг; 5 — буек, 6 — подвижная опора, 7 — пружина корректора нуля, 8— колодка; 9 — вит корректора нуля, /0 - заглушка; //-/"-образным рычаг
Выходной токовый сигнал 0 — 5 мА снимается с зажимов усилителя 2 и 9 при сопротивлении внешней нагрузки менее 2 кОм и с зажимов 2 и 3 — при сопротивлении внешней нагрузки, равном или более 2 кОм.
Выходной токовый сигнал 0-20 мА снимается с зажимов усилителя 2 и 9 при сопротивлении внешней нагрузки менее 600 Ом н с зажимов 2 н 3 — при сопротивлении внешней нагрузки, равном или более 600 Ом.
Конструкция измерительного блока датчика уровня типа УБ-Э показана на рис. 7 3.
Усилитель типа У П-20 представляет собой электронный блок для электрических унифицированных компенсационных дат
чиков ГСП. Он обеспечивает получение напряжения питания индикатора рассогласования дифференциально-трансформаторного типа, преобразование фазы напряжения питания индикатора рассогласования, усиление мощности chi нала индикатора рассогласования, коррекцию динамических характеристик датчика и преобразование усиленного сигнала переменно!о тока и сигнал постоянного тока 0 — 20 мА.
Усилитель предназначен для работы в закрытых п смешениях при температуре окружающей среды от +5 до 4-50 “С (в тропическом исполнении — от —10 до + 55 С) и относительной влажности не более 80% (в тропическом исполнении — до 95%)
§7.2.
Датчики уровня
197
/го WO /♦о
Рис. 7.4. Принципиальная электрическая схема усилителя УП-20
Усилитель не может быть использован во взрывоопасных помещениях
Принципиальная электрическая схема усилителя показана на рис 7.4. Схема включает в себя предварительный усилитель напряжения, фазочувствительный выпрямитель, корректирующие цепи, усилитель постоянного тока, цепи питания
Предварительный усилшель напряжения (на т ран зис i орах V7\, VT2) п редст авл яет собой два непосредственно связанных каскада, выполненных по схеме с общим эмиттером.
Отрицательная обратная связь по постоянному току параллельного типа (R,; /?4; Rs, С2, С4) стабилизирует режимы транзисторов VT\, УТ2. Включение стабилитрона VDi в цепь эмиттера K7"i увеличивав! глубину отрицательной обратной связи по постоянному току между каскадами.
Подбором резистора /?5 осуществляется регулировка коэффициента усиления усилителя при его настройке.
Колебательный контур, включенный в коллекторную цепь транзистора УТ2, корректирует фазовую характеристику усилителя.
Усиленный предварительным усилителем сигнал переменного тока через согласующий 1рансформатор ТУ2 поступает на фазочувствительный выпрямитель, в качестве которого используется типовая схема кольцевого демодулятора Коммутирующее напряжение на диоды VD2 — VD5 подается со вторичной обмотки трансформатора ТИр После необходимой фильтрации и обработки сиг нала коррек i ирующими цепями R, 0 — К13, С5—С7 напряжение постоянного тока поступает на двухкаскадный усилитель постоянного тока.
Первый каскад (на транзисторе К7з) собран по схеме с общим коллек i ором, второй (на транзисторе VТ4) — по схеме с общей базой.
Смещение на базу УТ3 подается со стабилитрона К£>8, обеспечивающего необходимую стабильность при изменении напряжения, температуры или нагрузки.
При отсутствии chi нала значение выходного тока равно (10±3) мА, начальное значение которою устанавливается подбором сопротивления резистора Rl6.
Ос га I очный ток транзистора УТ4. протекающий через нагрузку, компенсируется то
198
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
ком противоположного направления по цепи И>1о, r22< нагрузка /?21.
В коллекторную цепь выходного транзистора VT4 последовательно включаются катушки силового механизма обратной связи (зажимы 1, 4) и вторичные приборы (зажимы 2, 3 при выходном с hi нале 0 — 5 мА и внешней нагрузке, равной или более 2000 Ом или при выходном сигнале 0 — 20 мА и внешней нагрузке, равной или более 500 Ом; зажимы 2, 9 при выходном сигнале 0 — 5 мА и внешней нагрузке менее 2000 Ом или выходном сигнале 0-20 мА и внешней нагрузке менее 5000 Ом).
Питание схемы осуществляется выпрямителем (^Di [,	собранным по
двухполупериодной схеме.
Конденсатор С9 служит для уменьшения пульсации выходного сигнала.
Напряжение питания индикатора рассогласования дифференциально-трансформаторного типа подается с обмотки IV трансформатора TV\ и через фазочувствизель-ный элемент (С8, R23) выводится на зажимы 8, 7.
Усилитель смонтирован в металлическом корпусе, предназначенном для щитового монтажа.
Вторичные приборы постоянного тока подключаются к выходу усилителя последовательно. Вторичные приборы постоянного напряжения подключаются параллельно нагрузочному сопротивлению. Hai рузочное сопротивление выбирается из условия
RH = U/I,
где U — предельное значение входного сигнала для вторичного прибора, мВ; I ~ предельное значение выходного сигнала уровнемера (5 или 20 мА).
В качестве примера на рис. 7.5 представлена схема при подключении к выходу уровнемера приборов BHi и ВП2 постоянного тока и прибора ВП3 напряжения постоянного тока.
Рис. 7.5. Пример подключения к уровнемеру УБ-Э с усилителем УП-20 двух вторичных приборов ВП, и ВП2 постоянного тока и одного вторичного прибора ВП3 напряжения постоянного тока
Датвдк уровня буйковый, электрический искробезопасный типа УБ-ЭИ. Назначение датчика уровня типа УБ-ЭИ аналогично назначению датчика уровня типа УБ-Э с той лишь разницей, что допускается его эксплуатапия во взрывоопасных установках.
Датчик состоит из измерительного блока, блока искробезопасности и усилителя типа УП-20. Все эти элементы выполнены в виде отдельных функциональных узлов.
И змерительный блок искробезопасный имеет уровень взрывозащиты «0», маркировку по взрывозащите «ОЗТ5-И» в комплекте УБ-ЭИ или «04Т5-И» в комплекте УБ-ЭИ в зависимости от выходного сигнала уровнемера (0-20 или 0-5 мА).
Блок искробезопасности имеет искробезопасную входную цепь с уровнем взрывозащиты «0» и маркировку по взрывозащите
„ И	и
«Вход ----» или «Вход -- » в зависимости
ЗТ5	4Т5
от выходного сигнала уровнемера (0—20 или 0—5 мА).
Измерительный блок устанавливается во взрывоопасных зонах. Блок искробезопасности и усилитель УП-20 устанавливаются вне взрывоопасных зон.
Вторичный прибор, подключаемый на выходе, должен иметь исполнение по взрыво-„ И _И
защите «Вход ----» или «Вход ----» в за-
ЗТ5	4Т5
висимостн от входного сигнала 0—20 или 0—5 мА (если оии имеют сетевое питание).
Датчик уровня имеет следующие технические данные.
Контролируемая жидкость должна быть однородной, не выпадающей в осадок, не-кри стал лизирующейся.
Класс точности датчиков с верхним пределом измерения до 1,0 м равен 1, а с верхним пределом измерения от 1,6 до 6,0 м -1,5.
Верхние пределы измерений уровня составляют 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,6; 2,0, 3,0; 4,0 и 6,0 м.
Плотность измеряемой среды должна находиться в диапазоне 0,6 —2,5 г/см3
Температура измеряемой среды для датчиков типа УБ-ЭИ составляет от -40 до +100аС, а для датчиков типа УБ-ЭИА -от — 40 до + 200 °C.
Питание, потребляемая мощность, параметры выходного сигнала и нагрузка такие же, как у датчика типа УБ-Э.
Предельное значение рабочего давления составляет 10 или 16 МПа.
Внешний вид датчика уровня типа УБ-ЭИ аналогичен внешнему виду датчика 1ипа УБ-Э, а датчика типа УБ-ЭИА -
П.2.
Датчики уровня
199
внешнему виду датчика типа УБ-ЭА, за исключением несколько увеличенной плошали ребер («рубашки») для отвода тепла.
Принцип действия датчика аналогичен принципу действия рассмотренного выше датчика уровня типа УБ-Э.
Даттек уровня буйковый пневматический тнпа УБ-П входит в Государственную систему промышленных приборов и средств автоматизации.
Датчик предназначен для получения информации в виде унифицированного пневматического выходного сигнала об изменении уровня жидкости или уровня границы раздела жидкостей, находящихся под атмосферным, вакуумметрическим или избыточном давлении в емкостях и технологических аппаратах.
Датчики выпускаются в различных вариантах исполнения: УБ-П, УБ-ПА, УБ-ПБ, УБ-ПВ, УБ-ПГ, УБ-ПМ и УБ-ПВМ.
Класс точности датчиков с верхним пределом измерения уровня до 1,0 м — 1 и 1,5, а остальных датчиков — 1,5.
Расчетные значения выходных сигналов, кПа, в зависимости от значения измеряемого уровня определяют по формуле
^вых — 20 4- 80Н/Нчакс, (7.2)
где HMaKL — верхний предел измерения уровня; Н — действительное значение уровня; 20 — начальный нулевой уровень выходного пневматического сигнала, кПа; 80 — рабочий диапазон изменения выходного пневматического сигнала, кПа.
Значения Я и Нмакс должны быть выражены в одних и тех же единицах измерения.
При изменении уровня жидкости от нижнего до верхнего предела измерения выходной сигнал изменяется от 20 до 100 кПа.
Датчики уровня нормально работают при температуре окружающей среды от —50 до 4-50 °C и при относительной влажности окружающей среды:
для исполнения У - до 98 % при температуре 35 °C и при более низких температурах без конденсации вла:и;
для исполнения Т - до 100% при температуре 35 °C и при более низких температурах с конденсацией влаги.
При температуре от 35 до 50°С относительная влажность окружающей среды не должна быть более 80%.
В зависимости от материала стали буйки, кронштейны и фланцы уравнемеры имеют условную маркировку: 12X18Н ЮТ — «Я»; 08Х17Н15МЗТ - «М».
Рис. 7.6. Принципиальная схема датчика УБ-П:
/ — буек; 2 — мембрана вывода; 3 — рычаг вывода; 4 - пружина; 5 - Т-образный рычаг; 6 — Г-образ-ный рычаг; 7 — подвижная опора; 8 — сопло; 9 — заслонка; 10 — сильфон обратной связи; // — пневмоусилнтель; /2 — мембрана; 13 и 20 - шарики; 14- 16 — камеры; 17 — груз; 18 — дроссель;
19 — рычаг; 21 — клапан шариковый
Буйки длиной более 1600 мм состоят из секций, свинчиваемых между собой. Датчики могут поставляться с полированными буйками для измерения уровня вязких сред, не обладающих адгезией (прилипанием) с полированной поверхностью.
Принципиальная пневматическая схема датчика уровня приведена на рис. 7.6.
Принцип действия датчика основан на пневматической силовой компенсации.
Изменение уровня жидкости преобразуется на чувствительном элементе (буйке) в пропорциональное усилие, которое автоматически уравновешивается усилием, развиваемым сильфоном обратной связи, при поступлении в него воздуха с линии выходного сигнала пневмопреобразователя датчика уровня.
Это действие осуществляется с помощью измерительного устройства и пневмопрсоб-разователя.
Измерительное устройство состоит из буйка 1 (чувствительного элемента) и узла рычажного вывода (мембраны вывода 2, рычагов 3 и 19, опор и специального груза /7).
Специальный груз 17, перемещаемый по рыча< у 19, уравновешивает начальная масса буйка.
Пневмопреобразователь состоит из передаточного рычажного механизма (Т-образ-ный рычаг 5, подвижная опора 7, Г-образный
200
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
рычаг обратной связи 6), сильфона обратной связи /0, индикатора рассогласования 8 и 9 и пневмоусилигеля 11. Индикатор рассогласования выполнен по системе сопло - заслонка.
Заслонка одним концом закреплена на Т-обрачном рычаге. Пружина 4 является корректором нуля. Степень ее натяжения регулируется с помощью винга (на рис. 7.6 не показан). Работа схемы измерения происходит следующим образом.
Перемещение буйка 1, вызванное изменением уровня, через мембрану вывода 2 и рычаг вывода 3 передается Т-образному рычагу 5 и заслонке 9, которая сдвигается относительно неподвижного сопла 8. В пневмопинии, идущей к соплу, начинает возрастать (падать) давление, которое приводит к увеличению (уменьшению) давления выходного пневмоси! нала после усилителя 11, а значит, и в линии обратной связи, идущей к сильфону 10. Усилие растяжения (сжатия) сильфона через рычаг обратной связи 6 н подвижную опору 7 приводит систему в установившееся состояние. На выходе пневмо-преобразователя будет значение пневмосигнала, соответствующее новому значению уровня жидкости.
Конструкция датчиков типов УБ-П и УБ-ПМ аналогична конст рукции датчика типа УБ-Э, показанной на рис. 7.3.
7.2.2.	ДАТЧИКИ УРОВНЯ ПОПЛАВКОВЫЕ
Дат'мки уровня поплавковые электрические типа ДПЭ. Принцип действия датчиков основан на преобразовании перемещения поплавка в угловое перемещение магнита и передаче этого перемещения для управления контактным устройством через герметичную стенку путем магнитной связи.
Датчики уровня имеют модификации ДПЭ-1, ДПЭ-2 и ДПЭ-3.
В модификациях ДПЭ-1 и ДПЭ-2 поплавок размещен на рычаге. Эти датчики устанавливаются на стене резервуара (горизонтальная установка).
В модификации ДПЭ-3 поплавок закрепляется на тросе. Этот уровнемер устанавливается на резервуаре (вертикальная установка).
На рнс. 7.7 представлены датчики горизонтальной установки ДПЭ-2 и вертикальной установки ДПЭ-3. На оси 3 кронштейна I датчика ДПЭ-2 (рис. 7.7,а) крепятся магнит 2 и поплавок 5, взаимодействующие друг с другом при помощи упоров 4.
В датчике ДПЭ-3 (рис. 7.7,6) на кронштейне 1 крепится скоба 6 с магнитом 2.
Поплавок 5 взаимодействует с Mai нитом 2 при помощи регулируемых по высоте
Рис. 7.7. Датчики поплавковые электрические типа ДПЭ-2 (а) и ДПЭ-3 (6)
Дифманаметрические уровнемеры
201
планок 7, расположенных на гибком тросе 8 с противовесом 9.
Датчик ДПЭ-1 принципиальных отличий от датчика ДПЭ-2 не имее! (отличается только конструкцией закрепления поплавка).
Магнитная связь датчиков обеспечивается двумя матшыами, ориентированными одноименными полюсами относительно друг друга. При перемещении магнита 2 соответственно перемещается второй магнит, расположенный внутри корпуса датчика и переключающий контактное устройство. Так, при достижении уровня жидкости верхнего предельного положения размыкающий кон [акт размыкается, а замыкающий замыкается.
Датчики ДПЭ-2 и ДПЭ-3 имеют регулируемый дифференциал срабатывания (зона возврата переключающего контактного устройства). У датчиков ДПЭ-2 дифференциал срабатывания настраивается при наладке пу[ем изменения угла хода поплавка регулировкой положения упоров 4 (рис. 7,7, а). Дифференциал срабатывания у датчика ДПЭ-3 настраивается путем изменения положения планок 7 на тросе (рис. 7.7,6).
7.2.3.	ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ
Измерительные преобразователи уровня типа ДА. Принцип работы преобразователя основан на измерении гидростатического давления столба рабочей среды, пропорциональной уровню, и преобразовании этого давления в пропорциональный пневматический сигнал.
Г идростатическое давление жидкости (рис. 7.8) и давление воздуха питания, поступающего через дроссель /, воспринимаются мембраной 4. Через сопло 3 воздух выходит в атмосферу. Мембрана 4 с заслонкой 2 перемещается до тех пор, пока давление в камере 5 преобразователя не установи гея равным давлению столба рабочей среды. Это давление воспринимается манометром
Рис. 7.8. Принципиальная схема измерительного преобразователя уровня типа ДА
Рис. 7.9. Схема поверки измерительного преобразователя уровня ДА
или напоромером и преобразуется в пропорциональный пневматический сигнал. Расстояние между чувствительным элементом и манометром не должно превышать 10 м.
Проверка датчиков производится по схеме на рис. 7.9. Давление питания чувстви-т ельног о элемента контролируется манометром б. Расход воздуха регулируется дросселем 5. Контроль давления выхода осуществляется манометром 4.
Входные давления, соответствующие началу, середине и концу диапазона измерения датчика 3, устанавливаются задатчиком 2 по манометру /. Выходной -сигнал соответственно должен быть 20, 60 и 100 кПа.
7.3.	ДИФМАНОМЕТРИЧЕСКИЕ УРОВНЕМЕРЫ
Дифманоме f рические системы измерения уровня основаны на измерении дифманометром-уровнемером перепада давления, обусловленного разностью высот столбов жидкое! и в резервуаре, в котором производят измерение, и в уравнительном сосуде с постоянным уровнем жидкости.
Уравнительный сосуд и соединительные линии к дифманометру заполняются жидкостью, уровень которой измеряется.
В зависимости от свойств жидкости и особенностей технологического объекта контроля существует большое разнообразие дифманеметрических систем измерения уровня,
202
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
Рис. 7.10. Принципиальная (а) и расчетная (б) схемы дифманометрической системы измерения уровня в открытом резервуаре:
1 - дифманометр; 2 - резервуар, 3 и 5 — вентили запорные; 4 — уравнительный сосуд
Рассмотрим на конкретных примерах общие принципы реализации и расчета диф-манометрических систем измерения уровня
Измерение уровня неагрессивное жидкости в открытом резервуаре. Принципиальная и расчетная схемы измерения представлены на рис. 7.10. В этих схемах уравнительный сосуд должен быть установлен на высоте наименьшего уровня жидкости в резервуаре.
Нййдем зависимость подъема уровня ртути h в поплавковом дифманометре от уровня Н измеряемой жидкости при плотности измеряемой жидкости рнзм и внутреннем диаметре уравнительного сосуда Dc.
Из рис. 7.10 следует уравнение равновесия
(Н - а) ризм + йризм = йррт, откуда
h = (Н - а) ризм/(ррт - рюм), (73) где а — изменение уровня жидкости в уравнительном сосуде; ррт — плотность ртути.
Количество жидкости, вошедшей в «плюсовой» сосуд, равно количеству жидкости, вытесненной из «{минусового» сосуда. С учетом этого можно записать
Dfti = D22h2	(7.4)
или
= D2a.	(7.5)
Записав (7.4) в виде пропорции
(Of + D22)/D22 = (Л, + h2)/hl4
получим
h/h, = (Dl + D22)/D22, откуда
h, = D22h/(Dl + Di). (7.6)
Из (7.5) находим высоту подъема жидкости в уравнительном сосуде:
а = Dl^/D2.
Подставив в полученное выражение значение h2 из (7.6), получим
а = D2D22/[D2 (D2 + Di)].	(7 7)
Для всех типов дифманометров, включенных с вертикальным цилиндрическим уравнительным сосудом, справедливо следующее соотношение;
Омаке = 4К,акс/(лРс2),	(7.8)
где Ktaitc — перестановочный объем дифманометра (объем жидкости, вытесняемой из «плюсового» сосуда в «минусовой» при полном ходе поплавка), Dc — внутренний диаметр уравнительного сосуда; «макс — максимальное изменение уровня в уравнительном сосуде.
Номинальный перепад поплавкового дифманометра равен ДРНОМ — йРртб-
С учетом (7.3) получим
А-^ном ~ (^макс ~ ^макс) РизмРртУ/(Ррт ” Ризмк (7-9)
откуда
Нмакс =	(Ррт ~ Ризм)/(ризмРртУ) 4" Ямако
(7.10)
где g — ускорение силы тяжести.
Так как пружинные дифманометры имеют весьма малый перестановочный объем и перемещение (hl ш 0, амакс = 0), то в этом случае с достаточной для практических расчетов точностью можно принять, что номинальный перепад компенсируется только высотой столба измеряемой жидкости
ном = Т^максРюмЗ.	(7.11)
откуда
^макс ~ АРдом/(Риэ£?)-	(7.12)
Пример 7.1. Уровень воды в открытом резервуаре измеряется поплавковым дифманометром по схеме на рис. 7.10: К<акс= = 168 000 мм3, рИ1М = 1000 кг/м3, ррт = = 13 500 кг/м3, ДРНОМ = 2500 кгс/м2.
Требуется определить верхний предел измерения уровня Нмакс, если Dc = 100 мм.
Барботажные системы измерения уровня
203
Рис. 7.11. Принципиальная (а) и расчетная (6) схемы дифманометрической системы измерения уровня в резервуаре под давлением:
1-5 - см. рис. 7.10
1. Определяем по (7.8) наибольший подъем жидкости в уравнительном сосуде:
«макс «4- 168 000/(3,14- 1002) = 21 мм.
2. Определяем по (7.10) верхний предел измерения уровня:
Нмзкс “ 2500-9,806(13 500 - 1000)/(13 500 х х 1000 9,81) 4-0,021 = 2,34 м.
Измерение уровня неагрессивной жидкости в резервуаре под давлением. Для измерения уровня в этом случае применяется схема, представленная на рис. 7.11.
При измерении уровня в резервуаре под давлением уравнительный сосуд устанавливается на наибольшем уровне, соответствующем верхнему пределу измерения Нмякс. Дифманометр в этом случае должен иметь обратную шкалу (от Нмагс до 0), так как наибольший перепад давления в данном случае соответствует Н = 0.
Расчетная схема системы измерения уровня, соответствующая схеме на рис. 7.11, а, представлена на рис. 7.11,6. Из рис. 7.11,6 запишем условие равновесия системы;
(Тумаке Н -а) рИ(М 4-йр
ЮМ Йррт 4- (Нмакс Н д) рГ1П,
откуда
= (^макс — Н — д)(ри-|м — Ргаз)/( Ррт ~ Ризм)»
(7.13)
где ргаэ — плотность газа.
Из (7.13) аналогично (7.9) находим
АЕНОМ = (НМакс — амакс) Ррт<7 (рнзм — Ргаз)/ /(Ррт Рнзм),	(7.14)
откуда
Тумаке = [АРном /(Ррт^)1 [(Ррт Рнзм)/ /(ризм Ргаэ)] + ^макс (7.15)
Для пружинных дифманометров
АРцом = Тумаке (Ризм Ргаз) У* (7-16) откуда
77макс ~ АРн/б(Ризм — Ргаз)- (7-17)
Пример 7.2. Уровень воды в резервуаре под давлением измеряется поплавковым дифманометром: ДРНОМ = 2500 кг/м2, ризм = = 1002 кге/м3, ррТ = 13500 кг/м3, 1макс = = 168000 мм3, ргаз = 120 кге/м2.
Требуется определить верхний предел измерения уровня Нмакс, если Ве = 100 мм.
1. Определяем по (7.8) наибольшее опускание жидкости в уравнительном сосуде при АРКОМ:
Дмакс ж 4 -168 000/(3,14 -1002) = 21 мм.
2. Определяем по (7.15) верхний предел измерения уровня:
Нмакс = 2500-9,806(13500- 1002)/[9,8113500 х
х (1002 - 120)] 4- 0,021 = 2,65 м.
При измерении уровня агрессивных жидкостей для защиты дифманометров от их воздействия применяют системы измерения с разделительными сосудами. При этом метод расчета системы остается тем же исходя из гидростатического равновесия системы с учетом столбов разделительной жидкости и ее плотности.
7.4.	БАРБОТАЖНЫЕ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ
В барботажных (пьезометрических) системах измерения уровня для продувания через трубку, помещенную в жидкость (пьезометрическую трубку), дозированного расхода воздуха наиболее часто применяют регуляторы расхода воздуха типа РРВ-1. Принцип действия этого регулятора основан на автоматическом поддержании постоянного перепада давления на дросселе, в результате чего обеспечивается постоянный расход воздуха через этот дроссель.
Принципиальная пьезометрическая схема измерения уровня в открытом резервуаре представлена на рис. 7.12.
В этой схеме регулятор I обеспечивает постоянный расход воздуха через пьезометрическую трубку 2. Сжатый воздух, поступающий из линии питания, проходит через фильтр 3. Давление сжатого воздуха в пьезо-
204
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
Рис. 7.12. Пьезометрическая схема измерения уровня в открытом резервуаре
Рис. 7.13. Пьезометрическая схема измерения уровня в резервуаре под давлением
метрической трубке, пропорциональное уровню жидкости в резервуаре, измеряется манометром б. Расход воздуха устанавливается вентилем 5. Контроль расхода воздуха контролируется по ротаметру 4.
На рис. 7 13 показана принципиальная пьезометрическая схема измерения уровня жидкости в резервуаре, находящемся под давлением. Для исключения влияния давления в резервуаре на показания прибора, изме-ряюще! о уровень жидкости, применяется дифференциальный метод измерения с двумя регуляторами расхода 2 и 3.
От одного регулятора расхода воздух подается в п ьезометр ическую трубку 1, от другого через трубку 5 — в верхнюю часть резервуара 6 над жидкостью. Разность давлений в трубках 1 и 5, пропорциональная уровню жидкое! и, измеряется дифманометром 4.
В системах измерения нижний конец пье-зометрической трубки должен находиться на нижнем контролируемом уровне жидкости, но не ниже 80 мм от дна резервуара.
Расход воздуха устанавливается минимальным, чтобы перепад давления па пье
зометрической трубке был возможно меньшим, так как это определяет по!решность измерения пьезометрическим методом.
Минимальный расход воздуха обеспечивается постоянным, без запаздывания, выходом воздуха из пьезометрической трубки при изменениях уровня. Обычно расход воздуха принимается равным 0.1—0,2 м3/ч.
Если пренебречь перепадом давления на пьезометрической трубке, i о уровень в резервуаре
Н = Р/(рй),	(7.18)
где Р — давление на манометре 6 (рис. 7.12) или перепад давления на дифманометре 4 (рис. 7.13); р — плотность жидкости; g — ускорение силы тяжести.
Следует отметить, что измерение уровня по схеме на рис. 7.13 предполашет постоянство или медленное изменение давления в резервуаре.
Для измерения уровня в резервуарах с колеблющимся давлением следует применять метод непосредственного измерения i идро-статического давления, так как при изменении уровня по схеме на рис. 7.13 при резком
§7.5.
Емкостные уровнемеры
205
возрастании давления в резервуаре измеряемая жидкость может быть заброшена в дифманометр.
7.5.	ЕМКОСТНЫЕ УРОВНЕМЕРЫ
Уровнемеры типа РУС предназначены для измерения уровня электропроводных жидкостей, включая агрессивные, взрывоопасные и криогенные, сохраняющие свои агрегатные состояния в интервале рабочих температур и давлений
Структурная схема уровнемера РУС представлена на рис. 7.14.
Уровнемер состоит из преобразователя переменного ПН и преобразователя измерительною ПИ.
Преобразователь НП состоит из емкостно! о чувствительного элемента 7 и устройств 2, 3, 4 преобразования значения емкости чувствительного элемента / в пропорциональный электрический сигнал.
Преобразователь ПИ состоит из усилителя — формирователя унифицированно! о выходного сигнала б и усилителя обратной связи 5.
Чувствительный элемент имеет измерительный электрод ИЗ и компенсационный электрод КЗ. Компенсационный электрод распола! ается ниже измерительно! о электрода. Ei о емкость компенсирует noi реш-пость измерения, во шикающую при изменении диэлектрических свойств измеряемой среды.
При работе КЗ должен быть постоянно залит контролируемой жидкостью. Его емкость определяет значение нижнего неиз-меряемого уровня.
Рис. 7.14. Структурная схема измерения уровня емкое 1ным уровнемером типа РУС
Первичный преобразователь с КЗ применяется только для кон । роля уровня неэлектропроводных сред. Емкость КЗ включается в схему устройства 3 и обеспечивает автоматическую компенсацию погрешности от изменения диэлектрической проницаемоеги среды.
При измерении уровня электропроводных жидкостей КЗ в первичном преобразователе отсуюгвует и заменяется конденсатором постоянной емкости в схеме устройства 3.
Чувствительный элемент первичного преобразователя подключается к входу устройства 3. В устройствах 3, 4 емкости измер ит ельного С11ЧМ и компенсацион ног о Скомп электродов преобразуются в электрический сигнал, который подается в преобразователь измерительный передающий ПИ на вход усилителя обратной связи 5 С выхода усилителя 5 сигнал подается на вход устройства 3 и на вход усилителя - формирователя унифицированною выходного сигнала 6, преобразующего этот сигнал в токовый выходной сигнал 0—5, 0 — 20 или 4-20 мА.
Положение уровня жидкости в объекте контроля определяет емкость конденсатора Сизм измерительного чувствительно! о элемента, которая вычисляется по формуле
С1!!М = СОйЗМ + ЩИ, (7.19) где Соизм — начальная емкость измерительного электрода, к — коэффициент пропорциональности, характеризующий конструкцию чувствительного элемента и параметры контролируемой среды; h — текущее значение уровня; Н — диапазон измерения.
При отсутствии жидкости (й = 0) емкость СИ!Ч = СОизм, при этом сигнал на выходе устройства сравнения 3 равен нулю. При увеличении уровня h увеличивается емкость измерительного чувствительного элемента СИ1М, что вызывает изменение сигнала на входе устройства 3, коюрое после преобразования в устройстве 4 подается на вход усилителя 5.
При уменьшении уровня емкость измерительного чувст ви । ельного элемента C„JM уменьшается, что вызывает изменение сигнала на входе устройства 3 в противоположном направлении.
Выходной сигнал усилителя 5 пропорционален положению уровня и является мерой уровня. Сигнал с выхода 5 используется в качестве выходного chi нала формирователя унифицированного токового сш нала, с помощью которого он преобразуется в сигнал 0-5, 0-20 или 4-20 мА в зависи-
206
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
Рис. 7.15. Первичный преобразователь типа ПП-Ц45-ТНТ
мости от модификации преобразователя ПИ.
Первичные преобразователи 7777 имеют несколько модификаций. В качестве примера на рис. 7.15 представлен первичный преобразователь модификации ПП-Ц45-ТНТ.
При монтаже первичного преобразователя необходимо предусмотреть, чтобы геометрическая ось первичного преобразователя, вдоль которой происходит изменение уровня, совпадала с вертикалью.
Отклонение оси от вертикали не должно превышать Г. Контролировать отклонение от вертикали оси первичного преобразователя можно с помощью отвеса и угольника.
Электрическое соединение составных частей уровнемера, подключение к нему показывающего прибора, а также подключение уровнемера к сети переменного тока должно
производиться в соответствии со схемой на рис. 7.16.
Электрическое соединение первичного преобразователя 7777 с передающим измерительным преобразователем ПИ должно осуществляться кабелем, длина которого не должна превышать 500 м, Для соединения должен использоваться экранированный кабель 5 с неэкранированными жилами. Электрическое сопротивление каждой жилы не должен превышать 8 Ом. Внешний диаметр кабеля не должен превышать 14 мм.
Допускается использовать кабель с экранированными жилами, а также кабель с числом жил более пяти. При этом электрическое сопротивление и внешний диаметр не должны превышать значений, указанных выше.
При иаладке уровнемера необходимо
§ 7.6.
Наладка систем измерения уровня
207
Рис. 7.16. Схема электрических соединений
емкостного уровнемера типа РУС
заполнить объект контроля измеряемой средой до точки, лежащей внутри диапазона измерения, с тем чтобы положение уровня могло быть точно установлено другими средствами. Желательно, чтобы эта точка находилась ближе к концу диапазона измерения Значение выходного сигнала в этой точке должно соответствовать значению, определенному из выражения
I = Д/й/Н + /0,	(7.20)
где h — установленный уровень; Н — диапазон измерения; Д/ — диапазон измерения выходного сигнала; /0 — значение выходного тока уровнемера при нулевом значении уровня, причем 70 = 0, Д/ = 5 мА при шкале 0—5 мА; 10 = 0, Д/ = 20 мА при шкале 0—20 мА; /0 = 4, Д/= 16 мА при шкале 4-20 мА.
При несоответствии выходного сигнала уровнемера указанным значениям производят корректировку преобразователя ПИ потенциометром «Уровень».
7.6.	НАЛАДКА СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ
7.6.1.	ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
На этой стадии необходимо тщательно изучить принятые проектные решения по системам измерения уровня.
В общем случае для дифманометрических, гидростатических и барботажных датчиков уровня расчетный предельный максимальный перепад давления (или давление), г/см2, определяется по формуле
АРмакс = ^макс(Рж — Prai) &	(7.21)
где Нмак<: — максимальное значение уровня измеряемой жидкости, см; рж, ргаз — соответственно плотность жидкости и газа (над жидкостью), г/см3; g — ускорение свободного падения, см/с2.
Для буйковых датчиков уровня расчетное значение максимальной выталкивающей силы в граммах определяется по формуле
& маис = ИРж — Ргаз)>	(7.22)
где Г—объем буйка, см3; рж, рГП1 — соответственно плотность жидкости и газа (над жидкостью), г/смэ.
Максимальная выталкивающая сила, действующая на буек датчика уровня, может быть определена из таблиц приложения 4.
Подготовительная работа предопределяет выбор оборудования и контрольноповерочной аппаратуры, комплектование и изготовление приспособлений, оснастки, необходимых для проведения предмонтажноЙ проверки и выполнения наладочных работ на месте монтажа.
Ответственной операцией, предшествующей предмонтажноЙ проверке средств измерений, является их комплектование. Проверка комплектности должна производиться в полном соответствии с данными технического описания и инструкции по эксплуатации конкретных типов приборов. Особое внимание должно быть уделено проверке комплектности датчиков уровня взрывозащищенного исполнения, проверке соответствия измерительных блоков и усилителей, соответствия датчиков данным проекта по плотностям жидкостей и пределам измерений уровней, соответствия буйков (например, по порядковому номеру) датчикам уровня, проверке соответствия марки материала датчика и буйка, контактирующих с измеряемой жидкостью, данным проекта.
Если уравнительные или разделительные сосуды, а также пьезометрические трубки и выносные камеры, на которых должны монтироваться датчики уровня, комплектуются наладчиками, то рекомендуется по соответствующим маркировкам на корпусах также проверить соответствие материала, из которых они изготовлены, данным проекта.
208
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
Следует учесть, что практика проведения монтажно-наладочных работ доказала необходимость комплектования средств измерений и вспомогательных устройств, входящих в каждую позицию по проекту. В дальнейшем такая комплектация способствует повышению производительности труда при производстве монтажных и наладочных работ.
7.6.2.	ПРЕДМОНТАЖНАЯ ПРОВЕРКА ДАТЧИКОВ УРОВНЯ
Предмонтажная проверка предс1авляет собой комплекс работ по проверке отдельных характ еристик датчиков уровня, необходимых для обнаружения возможных неисправностей, вызванных условиями транспор 1ировки и хранения.
Предмонтажная проверка производится в соответствии с требованиями нормативнотехнической документации Госстандарта, технических описаний и инструкций по эксплуатации (или паспортов) конкретных типов да) чиков уровня, а также с учетом данных технолоз ическщ о регламента.
Предмонтажная проверка датчиков уровня часто бывает связана с их перегра-дуировкой, например на другое значение плотности жидкости.
При проведении пусконаладочных работ нередки случаи, когда в ходе предмонтаж-ной проверки производится подготовка датчиков уровня к сдаче в госповерку.
В этом случае к объему предмонтажной проверки (внешний осмотр, определение основной noi решнос! и и вариации показаний приборов, определение сопротивления изоляции электрических цепей) добавляются операции (в соответствии со стандартами) по поверке тех или иных датчиков уровня.
Рассмотрим операции, которые необходимо выполнять при предмонтажной проверке и подготовке датчиков уровня к сдаче в госповерку. При этом следует указать на общий характер некоторых первоначальных действий, которые харак1ерны для датчиков уровней различных типов, проводимых перед предмонтажной проверкой.
Во-первых, при внешнем осмотре необходимо обратить особое внимание на состояние опор подвижных частей, внутренней коммутации, узлов крепления и арретирования
Во-вторых, учишвая условия [ранспор-тирования и хранения датчиков, необходимо подтянуть крепящие болты и винты разъемных соединений.
В-гретьих, перед проверкой и в ходе ее выполнения датчики уровня должны быть полностью собранными (например, надета защитная труба рычага вывода датчиков типа УБ-П или УБ-Э, надет защитный кожух балансировочного груза и т. п) во избежание искажений результатов измерений из-за затираний, касаний, заеданий и т. п. при работе на месте монтажа.
Буйковые датики уровня
Действие ГОСТ 8.321 — 78 «Уровнемеры промышленного применения и поплавковые. Методы и средства поверки» распространяется на буйковые и поплавковые уровнемеры, а также на импортные уровнемеры, соот ветст вующие требованиям указанно! о стандарта.
При проведении поверки необходимо применять уровнемерные образцовые установки с непосредственным измерением уровня жидкости и пределами измерений 0—1; 0—2,5; 0 -6; 0—12 м или другие средства поверки, прошедшие метролот ическую аттестацию и удовлетворяющие по точности требованиям ГОСТ 8.321 —78 (погрешность ±1 мм при дистанционном и +0,3 мм при местном измерениях).
Поверка должна производиться в следующих условиях:
температура окружающего воздуха и измеряемой среды 20+ 5 °C;
относительная влажность воздуха 30 — 80 %;
измеряемая среда — питьевая вода по ГОСТ 2874-82;
давление измеряемой среды — атмосферное.
Изменение уровня жидкости при проверке должно быть плавным, без перехода за поверяемую отметку. Не допускается коррек-I ировать нулевую отметку поверяемого уровнемера.
Число измерений на каждой поверяемой отметке должно быть не менее трех.
Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие под! отовитель-ные работы:
уровнемер выдерживают не менее 4 ч в помещении, где проводят поверку;
электрические уровнемеры выдерживают во включенном состоянии при номинальном напряжении в течение 1 ч;
уровнемеры устанавливают в рабочее положение в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.
При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции: внешний
§7.6.
Наладка систем измерения уровня
209
осмотр, определение основной погрешности, определение вариации показаний, определение порога чувствительности.
Уровнемеры не должны иметь повреждений и дефектов, ухудшающих внешний вид и препятствующих проведению поверки.
Основную погрешность определяют в пяти поверяемых отметках, равномерно распределяемых по всему диапазону измерений, при прямом и обратном ходах, т. е при повышении и понижении уровня жидкое! и.
Пределы допускаемой основной погрешности уровнемеров в процентах верхнего предела измерений или диапазона изменения выходного сигнала указываются в технической документации для конкретных приборов. Как правило, они численно равны классу точности поверяемых приборов
Основную погрешность вычисляют как разность показаний поверяемого уровнемера и образцового средства поверки на каждой поверяемой отметке.
За основную hoi решность принимают наибольшее значение вычисленной разности. Эту разность сравнивают с пределом допускаемой основной погрешности поверяемого уровнемера. Если разность не превышает предела допускаемой основной погрешности, то прибор соответствует классу точности.
Вариацию показаний вычисляют как наибольшую разность показаний уровнемеров, соответствующих одной и той же проверяемой отметке при прямом и обратном ходах.
Вариацию показаний допускается определять одновременно с основной noi реш-ностыо.
Предел допускаемого значения вариации не должен превышать предела допускаемой основной погрешности.
Порог чувствительности определяют в нижней, средней и верхней из пяти проверяемых ошеток (в сторону возрастающих и убывающих значений уровня).
Порог чувствительности Д/i вычисляют по формуле
Дй = ДНур/ДНср [[ОВ,	(7.23)
1де ДНур — изменение показания поверяемого уровнемера, мм; ДНср поп — изменение показания средства поверки, мм.
За порог чувствительности уровнемера принимают наибольшее значение, вычисленное по (7.23). Порог чувствительное! и не должен превышать 1/4 абсолютного значения основной погрешности.
В практике проведения пусконаладочных работ предмонтажную проверку уровнемеров
производят «сухим» способом (имитируют значение выталкивающей силы, действующей на буек).
Значения выталкивающей силы на поверяемых о гме!ках могут устанавливаться с помощью, например, разновесов 4-го класса точности или других средств поверки.
Рассмотрим примеры
Пример 7.3, Требуется провести предмонтажную проверку буйкового датчика уровня типа УБ-Э с выходным сигналом 0-5 мА длиной буйка 2 м.
Плотность жидкости равна 1,23 г/см3.
Путем замера определяем диаметр поплавка, равный 14 мм. Из таблиц для определения максимальной выталкивающей силы, действующей на буек уровнемера (приложение 4), находим максимальную выталкивающую силу, действующую на буек длиной 1 м,— 189,24 г. Для буйка длиной 2 м выталкивающая сила равна 378,48 г
Значение максимальной выталкивающей силы (в 1раммах) может быть найдено расчетным путем по формуле
Лике = ™2/р/4,	(7.24)
где d — диаметр буйка, см; I — длина буйка, см; р — плотность жидкости, г/см3.
Предел допускаемой основной noi реш-нос!И датчика в процентах верхнего предела измерений или диапазона изменения выходного сигнала численно равен классу ючности (±К) и составляет ±1,5%, т. е. в единицах выходного сигнала ±0,015 5 = = ±0,075 мА, а в единицах выталкивающей силы ±0,015-378,48 = ±6 г.
Предмонтажная проверка производится «сухим» способом,
Проверку проводят следующим образом: задают значения выталкивающей силы 0, 20, 40, 60, 80 и 100% максимального значения и проверяют, находится ли соответс! вую-щий номинальный выходной токовый сшнал (0, 1, 2, 3, 4, 5 мА) в допустимых пределах, т. е. не превышает ли он абсолютное значение разности расчетного и действительного выходных сигналов предела допускаемой основной погрешности датчика (±0,075 мА) на всех точках.
Таким образом.
Диапаюн датчика, 0/ /о	Выталкивающая сила, г	Выходной сигнал, мА
0	0	0
20	75,69	1± 0,075
40	151,38	2 ±0,075
60	227,08	3± 0,075
80	302,77	4 + 0,075
100	378,48	5 ±0,075
210
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
Значение выходного сигнала датчика уровня, мА, в зависимости от измеряемого уровня определяют по (7.20).
Все технические и расчетные данные заносят в протокол предмонтажной проверки.
Датчик устанавливают на специальную подставку. К рычагу вывода вместо буйка подвешивают груз (набор калиброванных гирь), прокладывают линию связи между преобразователем и усилителем УП-20, подводят питание, собирают поверочную схему.
Выход датчика подсоединяют к образцовому прибору, например цифровому с классом точности не хуже 0,1, или милливольтамперметру класса точности 0,2 типа М2О2О (Ml 109). Переключатель поддиапазонов этих приборов устанавливают в положение «6 мА>>.
Выталкивающая сила жидкости имитируется соответствующим набором калиброванных гирь общей массой G (рис. 7.17), меньшей массы буйка на значение вытал-киваюшей силы жидкости в поверяемой точке шкалы.
Хорошо зарекомендовало себя устройство, с помощью которого имитируется вы-талкиваюшее усилие, приложенное в месте подвеса буйка на рычаге вывода. Устройство представляет собой колесо значительного диаметра (примерно 250 мм) с пазом по длине окружности и осью вращения. Колесо с помощью ст рубцины закрепляется непосредственно на датчике. Через колесо перекидывается тонкая крепкая нить. Одна нисходящая ветвь нити закрепляется на подвесе буйка, другая заканчивается грузовой плошадкой, на которую устанавливают ся гири в соответствии со значениями выталкивающей сиды.
Дру1 им вариантом создания выталкивающей силы является более совершенное устройство проверки буйковых уровнемеров типа УПБУ (рис. 7.18). Устройство закрепляется непосредственно на датчике и не требует применения гирь.
До подачи питания на датчик уровня необходимо выдержать его при температуре (20 ±5) °C в течение 6 ч.
При внешнем осмотре следует убедить-
Рис 7.17. Способ поверки буйковых датчиков уровня:
I — датчик, 2 — статин, 3 ~ площадка с гирями
ся в отсутствии механических повреждений корпусов преобразователя и усилителя.
Сняв крышку измерительно! а преобразователя, следует разарретировать его, тщательно осмотреть состояние ленточных опор (не должно быть деформаций), рычагов и электросилового преобразователя, проверить затяжку болтовых и винтовых соединений Датчик уровня типа УБ-Э должен быть прогрет в течение 30 мин после подачи питания.
С помощью грузов уравновешивается масса буйка, так чтобы корректором нуля можно было установить /ныч = 0.
Для центровки груза в свободном пространстве закрывающей крышки (часто из-за погнутости оси, на которой навинчен груз, мот ут быть касания груза внутренней поверхности крышки, что искажает результат измерения) рекомендуется простое решение для удобства выполнения этой операции -отрезание дна крышки (резервной) или изготовление новой без дна.
После этого необходимо включить питание, убрать поплавок и положить вместо него достаточное по массе число гирь, подать питание и более точной подгонкой масс гирь добиться, чтобы /ВЬ1Х = 0.
В техническом описании и инструкции по эксплуатации уровнемера типа УБ-Э рекомендуется перед началом поверки метрологических характеристик проводить проверку настройки датчика уровня на рабочее избыточное давление.
Эта проверка должна проводиться на специальном стенде. На объектах обычно изготавливают рабочую камеру, на которой крепизся проверяемый датчик уровня и к которой через редуктор подводится сжатый воздух давлением 0,6 МПа.
Суть проверки заключается в том, чтобы при выходном сигнале, равном нулю, и изменении рабоче! о избыточного давления от нуля до предельно допускаемого и от предельно допускаемого до нуля изменение выходного сигнала не превышало 1,5 % его верхнего предельного значения (только при повышении или только при снижении давления), т. е. выходной сигнал был равен (0± 0,075) мА.
Если при подаче давления выходной сигнал выходит из допускаемого диапазона, приступают к настройке датчика уровня.
Настройка производится ослаблением и поджатием двух пар пробок, расположенных в месте нахождения мембраны вывода, между которыми зажаты концы упругих лент, являющихся опорами кинематической схемы датчика уровня.
5 7.6.
Наладка систем измерения уровня
211
В результате этого изменяется положение условной оси поворота рычага вывода, что позволяет устранить влияние давления на значение выходного сигнала.
Обе пробки следует перемещать строго параллельно на одно и то же расстояние. Нестабильность показаний датчика при одном и том же давлении, как правило, свидетельствует о том, что ленты узла вывода не находятся в одной плоскости.
Повторяя в случае необходимости операции настройки, следует добиться того, чтобы при подаче в камеру рабочего избыточного давления изменение выходного сшнала не превышало указанного допускаемого значения.
Затем приступают к проверке основной погрешности и вариации указанных выше точек диапазона измерения (схемы предмонтажноЙ проверки датчиков уровня изображены на рис. 7.19).
Если значения выходного сигнала при проверке основной погрешности не укладываются в допуск, то следует произвести юстировку датчика уровня. Для этого рас-
контривают крепление подвижной опоры 4 (см. рис. 7.3) и перемещают ее по рычагу в нужную сторону, тем самым изменяя диапазон шмерения датчика.
Сначала производят грубую настройку перемещением всего узла подвижной опоры вдоль Т-образного рычага при отпущенном законтривающем болте. Затем болт слегка затягивают так, чтобы втулка была закреплена на рычаге, а опорное кольцо могло поворачиваться относительно втулки. По-воро гом кольца достигают точной настройки, после чего болт заворачивают до упора.
Каждый раз после корректировки диапазона устанавливают нулевое зиачеиие выходного сигнала.
Вариацию выходного сигнала определяют как наибольшую разность значений выходных сигналов, полученных при прямом и обратном ходах на одних и тех же поверяемых отметках датчика.
Вариацию проверяют одновременно с проверкой основной погрешности.
Предел допускаемого значения вариации датчика типа УБ-Э не должен превышать
212
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 1
Рис. 7.19. Схемы предмонтажной поверки датчиков уровня:
а — поверка буйковых уровнемером УБ-Э, о — то же УБ-П, в — поверка дифманометра-уровнемера с токовым выходным сигналом, г — то же, но с пневматическим выходным сигналом, б — поверка дифманометров-уровнемеров с токовым выходным сигналом с помощью образцового магазина сопротивлений МСР-6М и вольтметра, ^ — поверка манометра-уровнемера с помощью прибора ППР-2 и манометра образцового МО; ж — то же, но с помощью двух образцовых манометров, РД — редуктор давления, mA — миллиамперметр, V — вольтметр; Рпнт — давление питания, UBC — имитатор выталкивающей силы
предела допускаемой основной погрешности, Данные проверки основной погрешности и вариации заносятся в протокол предмонтажной проверки
Затем определяют порог чувствительности (в [ раммах) при значениях выталкивающей силы 0, 60 и 100 % диапазона.
Порог чувствительности равен массе груза, при которой происходи i видимое изменение выходного сит нала, на указанных точках его значение не должно превышать 1/4 предела допускаемой основной погрешности, т. е. ±(1/4)-6 = ±1,5 г.
Пример 7.4. Требуется провести пред-монтажную проверку буйкового датчика уровня типа УБ-ПА с длиной буйка 2 м и выходным пневматическим сигналом 20 -100 кПа. Плотность жидкости равна 1,23 г/см3.
Расчетная часть, предшествующая непосредственно проверке, полностью аналогична расчетной части в примере 7.1.
Отличие состоит лишь в значении предела допускаемой основной погрешности, который в единицах выходного пневматического сигнала равен ±0,015 80 = ±1,2 кПа, где 80 — диапазон изменения выходного пневмосит нала датчика уровня, кПа.
Таблица проверки датчика будет выглядеть следующим образом:
Диапазон	Вытал-	Выходной
датчика.	кивающая	сигнал.
/о	сила, г	кПа
0	0	20
25	94,62	40±1,2
50	189,24	60+1,2
75	283,86	80 + 1,2
100	378,48	100+ 1,2
Зависимость выходного сигнала датчика от измеряемого уровня определяют по (7.2)^
Выход датчика подсоединяется к образцовому манометру типа МО класса точности 0,15, с верхним пределом измерения 160 кПа Операции предмонтажной проверки датчиков уровня 1 ила УБ-Э и УБ-ПА полностью идентичны.
Юстировка в случае необходимости также выполняется аналот ичным образом При удовлетворительном результате проверки уровнемеры подготавливаются к передаче в монтаж.
Следует отмет и гь, что предмонтажная проверка буйковых датчиков уровня является операцией 1 рудоемкой. Много времени затрачивается на приведение датчика в исправное состояние. Имеются всякого рода нарушения в механических элементах и сочленениях, вызванные условиями транспортирования и хранения, которые должны тщательно выявляться и устраняться. На практике встречаются случаи, кот да после полной разборки датчиков обнаруживалась значи т ельная деформация мембраны вывода ленточных опор, которая и являлась причиной неработоспособности прибора,
Практически квалифицированный наладчик или инженер за рабочую смену может проверить три буйковых датчика уровня (пользуясь для имитации выталкивающей силы гирями). Устройство типа УПБУ позволяет
р.6.
Наладка систем измерения уровня
213
прн тех же исходных данных провери гь и смену восемь-девять датчиков уровня.
Преобразователи гидростатического давления
Преобразователи измерительные гидростатического давления типа «Сапфир-22ДГ» («Сапфир-22ДГ-ВН») проверяются по методике МИЗЗЗ-83, требования которой изложены в разд. 6.
При проверке преобразователей номинальное значение измеряемого параметра устанавливают подачей соответствующего избыточного давления со стороны открытой мембраны.
Для подачи давления воздуха на мембрану необходимо иметь приспособления, например ответный фланец со штуцером, который через прокладку подсоединяется к фланцу преобразователя.
Выше отмечалось, что давление, действующее иа гидростатический или барботажный датчик уровня, определяется высотой измеряемого столба жидкости и разностью плотностей жидкости и газа, находящегося над ней.
При проверке в лабораторных условиях плотностью воздуха пренебрегают, тогда
^максРж4/>	(7-25)
где Нчякс — максимальная высота столба жидкости; рж - плотность жидкости; д — ускорение свободною падения.
Зависимость расчетных значений выходных сигналов /pacn преобразователей от давления жидкости Р в общем виде определяются формулой
^расч = ^мин + (Лзакс ^мин	(7.26)
Для проведения поверки собирают поверочную схему. При выборе образцовых средств для определения пот решности поверяемого преобразователя должны соблюдаться условия проведения поверки, изложенные в разд. 6.
Предварительно следует проверить герметичность системы, состоят цей из соединительных линий и образцовых приборов, давлением, равным верхнему пределу измерений уровня.
При определении т ерметичности систему отключают от устройства, создающего давление. Систему считают герметичной, если после выдержки под максимальным давлением в течение 3 мин в течение последующих 2 мин в ней не наблюдается падения давления.
Определение герметичности системы проводят при включенных образцовых приборах на входе и выходе преобразователя, осуществляя при этом контроль максимального значения выходною тока,
Основную погрешность определяют не менее чем на пяти значениях измеряемой величины, достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерения, в т ом числе при значениях измеряемой величины, соответствующих нижнему и верхнему предельным значениям входного сигнала.
Основную погрешность определяют при прямом и обратном ходах.
Перед проверкой при обратном ходе преобразователь выдерживают в течение 5 мин под воздействием максимального значения давления, соответствующего Нмакс.
Расчетные значения выходного сигнала преобразователей приведены в табл. 7.1,
Значения предела допускаемой основной погрешности преобразователей разных классов точности приведены в табл. 7.2.
Основные погрешности преобразователя при первичной поверке не должны превышать 0,8 абсолютного значения предела допускаемой основной noi решности, а при пе-
Таблица 7.1. Расчетные значения выходного токового сигнала преобразователей типа «Сапфир-22 ДГ» («Сапфнр-22ДГ-ВН»)
Входной сигнал в процентах верхнего предела измерений	Значенине выходного сигнала, мА, для диапазона, мА		
	0-5	0-20	4-20
0	0	0	4
10	0,5	2,0	5,6
20	1,0	4,0	—
25	—	—	8,0
40	2,0	8,0	—
50	—	—	12
60	3,0	12	16
75	—	—	16
80	4,0	16	—
100	5	20	20
Таблица 7.2. Значения предела допускаемой основной погрешности преобразователей
Диапазон изменения выходного сигнала, мА	Предел допускаемой основной погрешности, + мА, для приборов класса точности	
	0,25	0,5
0-5	0,0125	0,025
0-20	0,05	0,1
4-20	0,04	0,08
214
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
риодической — значения, указанного в таблице.
Вариация выходного сигнала преобразователя не должна превышать абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.
Вариация определяется на каждом поверяемом значении измеряемого параметра, кроме значений, соответствующих нижнему и верхнему пределам измерений.
Если значение выходного сигнала при поверке основной погрешности превышает табличное значение, больше предела допускаемой основной погрешности, то производят юстировку преобразователя.
Юстировка диапазона измерений и смешение нуля производятся с помощью элементов ступенчатой и плавной настройки — перемычек 14 — 17 и корректоров 9, 10 (см. рис, 6,14). Перестановку перемычек следует производить при отключенном питании преобразователя.
Каждый раз после корректировки диапазона устанавливают нулевое значение выходного сигнала.
Манометры и напоромеры с электрическими или пневматическими выходными сигналами в комплекте с мембранными разделителями иногда используются в качестве гидростатических датчиков уровня. Поскольку эти приборы являются в общем случае датчиками давления, их предмонтажная проверка производится в соответствии с требованиями, рассмотренными в разд. 5,
7.6.3.	ПОДГОТОВКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ К МОНТАЖУ
Подютовка средств измерений к монтажу выполняется в объеме, предусмотренном техническим описанием и инструкцией по эксплуатации конкретных типов датчиков и приборов. Следует отметить следующие обязательные условия, которые требуется соблюдать при подготовке средств измерений к монтажу.
Во-первых, должна быть обеспечена защита чувствительных элементов и измерительных механизмов.
Во-вторых, средства измерений должны иметь все комплектующие, необходимые для выполнения монтажных работ.
После проведения предмонтажной проверки датчиков уровня они должны быть подготовлены к монтажу, Датчики уровня должны иметь маркировку позиций, для которых они предназначены, а также комплектующие элементы, например колодки зажи
мов с винтами, крышками, сальниковыми вводами и т. п.
Если дифманометры перед прохождением предмонтажной проверки были оборудованы вентильной арматурой, то перед передачей их в монтаж необходимо закрыть вентили «+» и « —» и открыть уравнительные вентили.
Дифманометры некоторых типов, например ДС-Э (ДС-П), поступают с завода-изготовителя без вентильной арматуры. В этом случае после предмонтажной проверки дифманометров и перед передачей их в монтаж необходимо еще раз убедиться в наличии комплектной вентильной арматуры, тройников, штуцеров, а также крепежных устройств.
Манометры, работающие в качестве гидростатических датчиков уровня с разделителями мембранными (РМ) с открытой мембраной, необходимо обеспечить защитными кожухами для защиты последней.
Передача датчиков уровня в монтаж (так же, как и всех других средств измерений) должна сопровождаться соответствующей отметкой (датой и фамилией выдавшего) в журнале выполнения предмонтажной проверки и комплектования позиций систем автоматизации на объекте (цех, оз-деление, установка).
7.6.4.	ОСМОТР МОНТАЖА
При осмотре монтажа средств измерений уровней необходимо учитывать зребо вания и правила, изложенные в cooieei-ствующих технических описаниях и инструкциях по эксплуатации и в нормативных документах НПО «Монтажавтоматика»,
Исходя из конкретных 1ребований технологического регламента, конструкций технологических аппаратов, удобства эксплуатации датчиков уровня производится проверка проектых решений по системам измерения уровня и принимаются меры по обеспечению их работоспособности.
В соответствии с практикой выполнения пусконаладочных работ на объекте (установке, агрегате, цехе и т. п.) выделяют два последовательных этапа контроля правильности монтажа средств измерения уровня
На первом этапе после монтажа техно-логичеико! о оборудования (аппаратов, емкостей и т, п.) до начала установки датчиков уровня и прокладки импульсных линий необходимо с помощью рулетки и магнита (последний -- для определения материала стали: к нержавеющей магнит не притягивается) проверить правильность врезок ответ-
S7.6.
Наладка систем измерения уровня
215
Рис. 7.20. Уплотнительные поверхности фланцев датчиков уровня:
д-с выступом, б —с шипом; е - под прокладку овального сечения
Рис, 7.21. Монтаж буйковых датчиков уровня:
а - на стене резервуара под защитным козырьком, б — на стене резервуара в защитном кожухе, «- на резервуаре в защитной трубе; г — в выносной камере
вых фланцев под да1чики уровня, установки пъезот рубки, отборов (под дифманометри-чсские датчики уровня).
На втором этапе следует контролировать правильность обвязки датчиков и монтажа импульсных линий,
Буйконые датчики уровня. При осмотре места монтажа буйковых датчиков уровня необходимо убедиться, что врезка горизонтальных и вертикальных патрубков, на которые устанавливаются уровнемеры, выполнена правильно и в местах, удобных для обслуживания.
Уплотнительная поверхность ответного фланца должна иметь соответствующее исполнение исходя из вида уплотнительной поверхности фланца буйкового датчика уровня. Виды уплотнительных поверхностей фланцев показаны на рис. 7.20. Соответствие уплотнительных поверхностей особенно важно для обеспечения герметичности стыковочной поверхности в аппаратах, работающих под избыточным давлением.
Кроме того, диаметры ответных фланцев должны быть равны диаметрам фланцев уровнемеров.
Варианты (примеры) монтажа буйковых датчиков уровня приведены на рис. 7.21.
Место врезки патрубка должно выбираться с таким расчетом, чтобы было исключено воздействие на буек энергии падающей жидкости, динамическое воздействие потока жидкости, вызванное близким расположением всасывающей линии насоса, воздействие значительных колебаний (пульсаций) уровня жидкости в аппарате и т. п. Для устранения указанных явлений, например, для уровнемера, смонтированного на горизонтальном патрубке, внутри аппарата над рычагом вывода уровнемера, на котором подвешен буек, приваривают защитный козырек (рис. 7.21,а),
В другом варианте для этой же цели используют защитный кожух (рис. 7.21, б), имеющий в верхней части отверстия для сообщения с газовым пространством аппарата.
Буек уровнемера, установленного на вертикальном патрубке, помещают в защитную трубу (рис. 7.21,»). При этом защитная труба в верхней своей части обязательно должна иметь оз верстия для сообщения с газовым (воздушным) пространством над уровнем жидкости в аппарате. В противном случае при росте уровня жидкости в аппарате уровень жидкости в трубе подожмет
216
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
Рис. 7,23. Схемы измерения уровня жидкости в закрытом резервуаре дифманометром-уровнемером;
а — уравнительный сосуд в плюсовой импульсной линии; б — уравнительный сосуд в минусовой импульсной линии, 1 — 3 — см. рис. 7.23; 4 — уравнительный сосуд; 5 — вентиль для контроля уровня;
6 — вентиль для продувки
Рис. 7.22. Схемы измерения уровня жидкости в открытом резервуаре дифманометром-уровнемером ;
а — с уравнительным сосудом в «плюсовой» импульсной линии: б — с уравнительным сосудом в «минусовой» импульсной линии, 1 — дифманометр; 2 - нижний предельный уровень; 3 — верхний предельный уровень; 4 — уровень жидкости; 5 - пробка; 6 — уравнительный сосуд, 7 — запорный вентиль; 8 — продувочный вентиль
Рис. 7.24. Схема измерения уровня агрессивной жидкости в закрытом резервуаре дифманометром-уровнемером при риш < рразд-' 1 - дифманометр; 2 - начальный уровень разделительной жидкое। и с плотностью рразл; 3 — нижнии предельный уровень жидкости в резервуаре с плотностью Ризм, 4 - верхний предельный уровень, 5 — уравнительный сосуд; 6 — предельные уровни разделительной жидкости; 7 — разделительный сосуд
Рис. 7.25. Схема измерения уровня агрессивной жидкости в закрытом резервуаре дифманометром-уровнемером при ризм >
Рразд •
1—4 — см. рнс. 7.24; 5 — тазосборннк; б — уравнительный сосуд; 7 — разделительный сосуд; 8-предельиые уровни разделительной жидкости, 9-отстойник
I 7.6.
Наладка систем измерения уровня
217
Рис 7.26 Схема измерения уровня агрессивной жидкости в открытом резервуаре при Ризч < Рразз;
I — дифманометр. 2 — предельные уровни разделите 1ьнои жидкости, J — нижний предельный уровень жидкости в резервуаре, 4 — верхний предельный уровень жидкости в резервуаре, 5 — уравнительный сосуд, 6 — начальный уровень разделительной жидкости, 7 — разделительный сосуд
газовую подушку и будет значительно от-[ичаться от истинного значения
В том случае, когда имеет ся значительная пульсация уровня жидкости или по условиям эксплуатации аппарата датчик уровня не может быть установлен непосредственно в нем, применяют выносные камеры (см. рис 7 21, г). Уровень жидкости в аппарате и камере одинаков, как в сообщающихся сосудах
Следует обратить внимание на соответствие диапазона измерения датчика (а следовательно, длины буйка) высоте аппарата Отсюда вытекает требование правильно! о выбора высоты подвески буйка (с точки зрения технологии). Нижний конец буйка при этом должен находиться выше нижнего уровня всасывающей линии насоса, как показано на рис 7.21,в.
В месте установки датчика уровня не должно быть вибрации, влияющей на его работу
Дифманометрические датчики уровня. Как отмечалось выше, осмотр монтажа дифмано-метрических датчиков уровня наладчик дол-
Рис. 7.27. Схема измерения уровня агрессивной жидкости в открытом резервуаре дифманометром-уровнемером при рИ1.., >
-> Рразд"
1 — 7 — см рис 7 26, 8 — газосборник, 9 — отстойник
жен выполнять, четко представляя проектную схему компоновки
Если схема измерения предусматривает применение уравнительных или разделительных сосудов, то полезно еще на этапе под-I отовитсльного периода сравнить ее со стандартизированными схемами компоновки систем измерения уровня, которые приведены в ОСТ 25-1160-84.
Примеры компоновки систем измерения уровней в открытых резервуарах и резервуарах под давлением с применением уравнительных и разделительных сосудов различных исполнений показаны иа рис. 7 22 — 7.27.
При осмотре мест монтажа дифманометров необходимо проверить расстояние между отборами давления и сравнить их с проектными данными.
В процессе обвязки дифманометров необходимо проверить правильное! ь выбора материала импульсных труб применительно к измеряемой среде.
Соединительные линии от мест отбора к дифманометру должны быть проложены по кратчайшему расстоянию вертикально или с уклоном к горизонтали не менее 1:10.
Длина соединительных линий должна быть не более 15 м и должна обеспечивать остывание измеряемой жидкости, поступаю-
218
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 1
Рис. 7.28 Монтаж дифманометрических и гидростатических датчиков уровня: а — дифманометрический датчик уровня с подачей промывочной воды; б — гидростатический датчик уровня жидкости в открытом резервуаре; в — то же в закрытом резервуаре, находящемся под избыточным давлением
щей в дифманометр, до температуры окружающей среды.
Внутренний диаметр соединительных линий должен быть не менее 8 мм, а внутренний диаметр трубок, соединяющих уравнительные или разделительные сосуды с отборами давлений,—не менее 12 мм
Соединительные линии должны быть герметичными, изгибы импульсных труб — плавными, без карманов («уток»), в которых в дальнейшем, после заполнения жидкостью, могут оставаться пузырьки воздуха, искажающие результат измерения.
При осмотре монтажа лифманометри-ческих датчиков уровня с подачей в импульсные линии промывочной воды прежде всего проверяют расстояние между врезками отборов и правильность монтажа импульсных линий.
На рис. 7.28, а показана схема обвязки датчика уровня с подачей промывочной воды. Определим требования к монтажу импульсной трубки, заполняемой промывочной водой, когда плотность рнзм измеряемой жидкости больше плотности рво1 воды.
Придельный перепад датчика уровня
Аймаке = ^изм.максРизмЙ-
Придельный перепад, создаваемый столбом воды,
макс ~
При обвязке, показанной на рис. 7.28, а, Ризм > РвОД’
Зная плотность измеряемой жидкости и диапазон измеряемого уровня, можно найти требуемую высоту столба воды;
^иод = ^изм.максРизм/рво.т
Например, если макс — м, ризм = 1,2 г/см3, Рвод= 1 г/см3, ТО Нвод = = (10 -1,2)/1 = 12 м.
При осмотре монтажа дифманометрических датчиков уровня на оборудовании теплоэнергетического назначения следует особое внимание обратить на правильность установки уравнительных сосудов.
Двухкамерные уравнительные сосуды должны быть установлены строго вертикально, причем линия среднего уровня в барабане должна проходить посредине диапазона изменения уровня в сосуде, С барабаном уравнительный сосуд соединяется двумя трубками с внутренними диаметрами 20—25 мм. Верхняя трубка должна иметь уклон в сторону барабана, а нижняя должна быть проложена горизонтально. Установка в этих трубках запорных вентилей не допускается. Для уменьшения теплоотдачи двухкамерные уравнительные сосуды на барабанах котлов и трубки покрываются теплоизоляцией.
Однокамерные уравнительные сосуды, устанавливаемые при измерении уровня на барабанах котлов среднего давления (до 4,0 МПа) и на вспомогательном теплосиловом оборудовании, теплоизоляции не подлежат. «Плюсовая» импульсная трубка уравнительного сосуда, подсоединяемая к аппарату, должна иметь уклон в сторону последнего.
Гидростатические датчики уровня. При осмотре мест монтажа гидростатических датчиков уровня, которые должны измерять уровень загрязненных, вязких и подобных сред, необходимо убедиться в отсутствии застойных зон, патрубки с ответными флан
П.6,
Наладка систем измерения уровня
219
цами должны быть врезаны выше всасывающих линий насосов.
Схемы монтажа гидростатических датчиков уровня приведены на рис. 7.28,6 и в, причем последняя применяется для измере
ния уровня жидкости, находящейся под избыточным давлением
В этом случае импульсная трубка, идущая к «минусовой» полости чувствительного элемента, прокладывается от места от
Рис. 7.29 Монтаж барботажных датчиков уровня'
। — с пьезометрической трубкой в резервуаре и манометром-уровнемером М непосредственно за хтулятором расхода воздуха РРВ. 6 — то же, но с манометром-уровнемером перед пьезотрубкои: ° - с пьезотрубкой вне резервуара: с - без пьезотрубки, д - с дифманометром-уровнемером при лмеренни уровня в закрытом резервуаре под избыточным давлением; е - с манометром -уро внеме-*.ni и подачей в защитную трубу пьезотрубки промывочной воды; 1 — резервуар: 2 — пьезотрубка; 3 — ротаметр, 4 - защитная труба; 5 - насос, 6 — дифманометр
220
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
бора давления с уклоном вверх, а в нижней части устанавливаются отстойный сосуд и разделитель мембранный (РМ),
Барботажные датчики уровня. После монтажа технологических аппаратов, резервуаров, емкостей и т. п. следуез убедиться (осмотром, замерами) в правильности врезки отборов.
Пьезометрическая трубка может монтироваться как внутри аппарата (рис. 7.29, а и б\ так и вне его (рис. 7.29, в и г).
Первый способ применяется, как правило, на однородных, некристаллизуюшихся невязких средах, находящихся в аппаратах с крышкой-под атмосферным давлением.
Пьезометрическая трубка, особенно при значительной длине, должна быгъ закреплена на боковой стенке аппарата.
Схемы на рис. 7.29,а и 6 отличают ся местом врезки тройника перед ггьезотрубкой.
С точки зрения точности измерения тройник лучше врезать непосредственно у трубки, как показано на рис. 7.29,6, так как в этом случае исключается погрешность измерения, возникающая из-за потери давления воздуха в импульсной линии при изменении (по какой-либо причине) ее сопротивления.
В то же время недостатком этою способа является лишний расход трубки, так как обычно регулятор расхода воздуха типа РРВ и датчик уровня М находятся в одном месте.
Способы монтажа, показанные на рис. 7.29, виг, обычно применяются на больших открытых резервуарах, часто с толстыми бетонными стенками, оборудованными мешалками, например в целлюлозно-бумажной промышленности. Схема, показанная на рис. 7.29, в, применяется для измерения уровней различных масс (бумажной, древесной, целлюлозной) в бассейнах.
При этом место врезки трубопровода подачи воздуха от РРВ и отбора давления к манометру М следует располагать выше максимального возможного уровня, чтобы в аварийном режиме (отсутствие воздуха) избежать попадания массы в импульсные линии и прибор. С той же целью делается петля (рис. 7.29, г).
На рис. 7.29,6 показан способ обвязки прибора, находящегося под избыточным давлением. В этом случае давление питания регулятора расхода воздуха, подающего воздух в пьезотрубку, должно быть равно
^пит > ^и16 + ^максРЗ*
где Рцэд — избыточное давление, кПа;
Нмакср# — максимальное гидростатическое давление столба жидкости, кПа.
На рис. 7.29, е показан пример обвязки и монтажа барботажного датчика уровня с подачей промывочной воды в защитную трубу, В этом случае защищается от «обрастания» нижний конец пьезотрубки, который оказывается в зоне промывочной воды и не контактирует с измеряемой жидкостью,
При осмотре аппаратов следует обратить внимание на высоту расположения переливных перегородок относительно верхнего предела измерения уровня жидкости.
Осмотр монтажа заключается не только в контроле правильности врезок, ус!ановки и обвязки непосредственно датчиков уровня Большое внимание при этом должно уделяться прокладке электро- и пневмопроводок, особенно во взрыво- и пожароопасных зонах.
Проверка монтажа электро- и пневмотрубок систем измерения уровня и расхода практически одинакова. Этот вопрос был подробно рассмотрен в разд. 6.
При проверке монтажа ответственных систем измерения уровня наладчикам необходимо руководс iвоваться требованиями нормативных документов, действующих в системе НПО «Монтажавтоматика». В частности, вопросы прокладки пневмокабелей регламентируются «Инструкцией по проектированию и монтажу трубных проводок из пневмокабелей и пластмассовых труб в системах пневмоавтоматики» РМ4—197 —82.
Пневмокабели на полках должны укладываться в один слой и располагаться ниже электрических проводок на расстоянии не менее 150 мм,
При прокладке в коробах пневмокабели должны заполнять не более 2/3 поперечного сечеиия короба.
Разрешается прокладка пневмокабелей и электрических проводок искробезопасных цепей в одном канале короба.
Бронированный пневмокабель и небронированный пневмокабель с джутовым покровом могут прокладываться в земле.
Небронированные пневмокабели могут также прокладываться в земле в асбоцементных или бетонных трубах.
Во взрыво- и пожароопасных зонах всех классов разрешается прокладка небронированных и бронированных пневмокабелей в поливинилхлоридной оболочке с соблюдением следующих требований;
броня бронированных кабелей, лотки, короба, защитные стальные трубы, сборные кабельные конструкции для прокладки лиев-мокабелей должны быть заземлены,
Г-б-
Наладка систем измерения уровня
221
соединение пневмокабелей между собой должно осуществляться в металлических соединительных коробках;
трубные проводки от датчиков, исполнительных механизмов и других устройств до соединительных коробок должны выполняться металлическими или поливинилхлоридными трубами
Во взрыво- и пожароопасных зонах всех классов прокладка пневмокабелей с электрическими проводками в общих каналах, коробах всех типов И на общих конструкциях не допускается. Э го правило не распространяется на прокладку пневмокабелей с электрическими проводками искробезопасных цепей.
7.6.5.	ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
Подготовка систем измерения уровня, как и систем измерения друэмх параметров, к включению является завершающим этапом перед проведением индивидуальных испытаний и комплексно! о опробования оборудования. Эта операция является последней перед завершением комплекса монтажно-наладочных работ.
В период, когда монтажные работы еще полностью не закончены, а наладчики уже начали наладочные работы, необходима особая требовательность по соблюдению правил техники безопасности, регламентированных в ОСТ 36- 100.3.11 -87.
Перед включением буйковые датчики уровня разаррстируются, масса поплавка уравновешивается грузом противовеса, подается питание и корректируется нулевое значение выходного сигнала.
Подаче пневматического питания должна предшествовать продувка линии питания.
При первонача тыюм включении датчиков уровня следует отключить каналы связи с выхода и нулевое значение выходного сигнала измерять непосредственно на выходе датчика уровня. Затем к датчику подключают другие средства измерений, входящие в систему После этого нулевое значение параметра следует проконтролировать по показаниям измерительных приборов, установленных на щитах.
Дифманометр и ческие датчики уровня, работающие в системах с уравнительными или разделительными сосудами, подлежат вместе с импульсными линиями и сосудами заполнению уравнительной (рабочей) нли разделительной жидкостью.
Как правило, эта работа выполняется эксплуатационным персоналом.
Заполнение лучше всего производить через датчик снизу вверх до появления жидкости в соответствующих контрольных пробках сосудов, чтобы удалить воздух.
При этом на датчике уравнительный вентиль следует держать открытым, а вентиль на «минусовой» линии - закрытым, если заполняются «плюсовая» линия и сосуд, и наоборот, если заполняются «минусовая» линия и сосуд.
По окончании заполнения датчика, линий и сосудов уравнительный вентиль должен бьп ь обязательно закрыт.
Следует помнить, что обычно в этот период на объект е производят опрессовку техноло! ических трубопроводов и оборудования. Поэтому запорные вентили па отборах следует держать в закрытом состоянии.
После выполнения подготовительных операций на дифманометры подается питание. Схема подачи питания такая же, как и для буйковых датчиков уровня.
При подготовке к включению барботажных датчиков уровня очень важно быть уверенным в том, что вся импульсная линия после регулятора расхода воздуха, включая непосредственно пьезотрубку и датчик, абсолютно герметична, так как незначительная утечка воздуха вызывает неточное [Ь измерения.
Поэтому следует произвести опрессовку импульсной линии с помощью, например, U-образного манометра. Для этою надо на нижний конец пьезотрубки надеть надежную заглушку (если есть возможность к нему добраться), подключить контрольные приборы для опрессовки и создать необходимое давление. После отключения питания давление не должно падать. В противном случае неплотность следует устранить. Затем регулятором расхода воздуха устанавливают расход воздуха в пьезотрубку, равный 50 % по шкале ротаметра, т. е. около 30 л/ч (0,5 л/мин).
Подача питания на датчик и контроль нулевого значения выходного сигнала производится аналогично описанному выше.
Подготовка гидростатических и поплавковых датчиков уровня сводится к подаче питания на датчик, проверке нулевого выходного сигнала и отработке его с элементами, входящими в систему.
Следует иметь в виду, что в систему измерения уровня кроме показывающего или самопишущего измерительного прибора могут входить различного рода сигнализаторы и блоки, выдающие сигналы по дости
222
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
жении предельных или аварийных сигналов уровня. Поэтому в практике выполнения пусконаладочных работ стираю>ся изыскать возможность воздействия на датчик уровня с целью получения выходного сигнала в полном диапазоне. Toi да появляется возможность проверить отработку сигнала всеми элементами, входящими в систему, а заодно и убедиться в исправном состоянии датчика.
Например, для буйковых датчиков уровня удобно для этой цели устройство проверки типа УПБУ (см. рис. 7.18).
Для дифманометров проверку можно осуществить, например, с помощью насоса и образцового или U-образного манометра. Если дифманометр работает с разделительными или уравнительными сосудами, эту проверку следует сделать до заполнения их жидкостями. В принципе эта проверка может быть выполнена и после заполнения, причем для этого не нужно дополнительных средств создания и контроля давления, гак как имеется столб жидкости в «плюсовой» линии, равный максимальному значению уровня. В этом случае можно с помощью запорных вентилей дифманометра создать нулевой и максимальный перепады давления на дифманометре.
Для барботажных датчиков уровня проверку диапазона выходного сигнала нетрудно выполнить, отсоединив линию непосредственно от датчика и создав для нею входное давление, равное пределу измерения, от постороннего источника давления (с контролем его точным прибором). После этой проверки линию к датчику следует герметично присоединить, не допуская утечки воздуха.
Для гидростатических датчиков уровня эту проверку естественным путем выполнить трудно. Поэтому проверку всей системы производят, задавая предельные значения выходного сигнала непосредственно в выходную линию датчика.
Для поплавковых датчиков уровня проверку правильности показаний по всему диапазону измерения и отработку выходного сигнала элементами системы можно осуществить путем перемещения поплавка по разделительной трубе, находясь непосредственно в емкости (если это возможно).
В процессе подготовки датчиков уровня к включению на рабочих средах не следует забывать об арретирующих устройствах. Практика показала, что в условиях вибрации, незначительных колебаний и сотрясений датчиков уровня на некоторых приборах, например системы ГСП, арретиры ослабевают, расконтриваются, начинают самопроиз
вольно ввинчиваться в колодку и, выйдя из нее, оказывают давление на Т-образный рычаг В результате датчик становится неработоспособным. Если это явление будет замечено, то рекомендуется арретирующие болты вывернуть полностью.
7.6.6.	ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ОПРОБОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
Включение систем измерения уровня в рабочих или нейтральных средах производят при индивидуальном испытании или комплексном опробовании оборудования. Следует заметить, что при выполнении наладочных работ нужно использовать любую возможность для испытания систем измерения уровня в любой среде, даже нерабочей, например при промывке аппаратов, гидравлических испытаниях и т. п.
В этот период необходима оперативная связь с технологическим персоналом цеха (установки). Перечень систем автоматизации, подлежащих включению при индивидуальных испытаниях и комплексном опробовании, оформляется соответствующими до-кумен!ами заинтересованных сторон.
Необходимо внимательно следигь за датчиками уровня при опрессовках и испытаниях технологического оборудования, чтобы избежать подачи на них давления, превышающего допускаемое для данного типа прибора.
Следует заметить, что встречаются сложные случаи, когда для включения системы измерения уровня и, главное, обеспечения ее работоспособности требуется анализ причин неудовлетворительной работы н разработка способов их устранения. Как правило, в этих случаях необходимы консультации и рекомендации технолоюв, так как раскрытие причин неудовлетворительной работы систем измерения уровня требует знания физико-химических свойств рабочих жидкостей и газов в конкретных технологических процессах.
После подготовительных операций включение буйковых, поплавковых и гидростатических датчиков уровня не требует дополнительных действий.
Для включения барботажных датчиков уровня, а точнее, достижения хорошего быстродействия при наименьшей погрешности измерения, требуется установить нужный расход воздуха от регулятора расхода воздуха.
При определении расхода воздуха следует учитывать, что, с одной стороны, с увеличением расхода возрастает быстро
}7.б.
Наладка систем измерения уровня
223
действие датчика, а с другой стороны, увеличиваются потери на трение и возрастает опасность появления на обрезе пьезотрубки отложений из-за усиленного теплообмена в этой области. Как правило, расход подбирается опытным путем и обычно колеблется от 0,1 до 2 л/мин.
Практически расход газа должен быть таким, чтобы обеспечивалось постоянное его прохождение через жидкость с образованием цепочки пузырей без слияния их в сплошную струю.
Барботажный датчик уровня пригоден ,щя измерения уровня жидкостей, кинематическая вязкость которых не превышает (18-20). 10* м2/с.
Следует помнить, что барботирующей средой не всегда является воздух, а может быть, например, инертный газ. В час гное ги, из-за опасности окисления битума в емкостях, где он хранится, для поддува в пьезотрубку применяют инертный газ.
Для защиты обреза пьезотрубки от «обрастания» и кристаллизации измеряемой среды применяют защитную трубу (рис. 7.29, е), в которую подавать, например, воду или лар.
Выпадение кристаллов растворенного вещества (особенно в зимнее время) на конце пьезометрической трубки происходит вследствие разницы температур раствора н погруженного в него конца пьезометрической трубки. Это явление наблюдается при измерении уровня солей и щелочей. При этом кристаллическая масса быстро растет и постепенно закупоривает отверстие в трубке. В результате система станови гея неработоспособной.
В этом случае рекомендуется приспособление в виде насадки конической формы, которая изготавливается из нержавеющей стали или фторопласта. Внутренняя ее поверхность должна быть гладкой. Насадка надевается на погружаемый в раствор конец трубки.
В процессе кристаллизации по краям конуса образуется большая рыхлая масса, которая под действием собственной массы порывается и падает на дио резервуара, не успев закупорить трубку. В результате отверстие трубки все время остается свободным от кристаллов.
Во избежание процесса карамелизации на обрезе пьезотрубки, установленной в сборке гидролизата, может быть предложено устройство отбора импульса перепада давления (рис. 7.30,а, п), исключающее непосредственный контакт конца пьезотрубки с гидро-шзатом.
Наибольшее распространение при измерении уровней Bairn жидкостей, находящихся под давлением, в нефтехимии и химии получили дифман©метрические датчики уровня.
Перед включением дифманометров, импульсные линии которых не были заранее заполнены, следует проду1ь отборы и сами линии. В дальнейшем в зависимости от компоновки схемы импульсные линии и дифманометр заполняют измеряемой жидкостью.
Следует помнить, что среду с температурой, превышающей допускаемую для дифманометра, предварительно нужно охлаждать в импульсных трубках.
В этом случае, так же как и для систем измерения уровня на паровых аппаратах, поступают следующим образом. При закрытых вентилях на дифманометре и отборах отключают импульсные трубки от отборов, продувают вентили (если есть возможность), затем подсоединяют трубки. Постепенно открывают вентили на отборах. Контролируя температуру импульсных трубок (например, рукой), выжидают (иногда это длится 0,5 — 1,5 ч), чтобы жидкость (конденсат) охладились. После этого запорные вентили на отборах закрывают и приоткрывают вентили «+» и « —» (при открытом уравнительном вентиле). Если есть возможность продуть (хотя бы недолго импульсные трубки), минуя дифманометр, то это необходимо сделать.
Указанную выше операцию по заполнению повторяют несколько раз, открывая затем продувные камеры дифманометра. Только после заполнения импульсных труб и датчика систему включают в работу.
Следует заметить, что правильность измерений датчиков уровня любого типа следует контролировать любыми дополнительными способами, например по уровнемерным стеклам, если они предусмотрены, по приборам измерения давления и т. п.
Практика эксплуатации показывает, что особое внимание необходимо уделять системам измерения на аппаратах, в которых имеется вакуум. Незначительная негерметичность импульсных линий вызывает отсос жидкости нз импульсных трубок и сосудов, что приводит к искажению результатов измерения. Поэтому импульсные линии следует тщательно опрессовывать.
Импульсные линии и разделительные сосуды, предварительно заполненные разделительной жидкостью, заполняют измеряемой средой, проверяя наличие ее в сосуде через контрольную пробку, и только после этого дифманометр включают в работу.
224
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
Рис. 7.30. Отбор импульса давления при измерении уровня жидкости
а — установка пьезотрубки в воздушной подушке; б — отбор импульса давления через воздушную подушку и разделительную жидкошь, в - oi6op импульса давления с уравнительным сосудом; <? -отбор импульса давления с установкой «кармана» в резервуаре (аппарате)
Рассмотрим подробнее некоторые схемы измерения уровня.
Схема измерения уровня (рис. 7.30, в) с использованием уравнительного сосуда имела тот недостаток, чю при случайном oi-крытии уравнительно!о вентиля столб жидкости в «плюсовой» линии сразу же падал и тогда нужно было заполнять извне уравнительный сосуд и импульсную трубку (что не всегда удобно и возможно) или ждать восстановления уровня за счет естественного процесса конденсации.
Для устранения этого явления рекомендуется внутри аппарата (скруббера) смонтировать «карман», который при работе постоянно заполнен, подпитывается жидкостью и играет роль уравнительного сосуда (рис. 7.30, г).
Для oi6opa импульса перепада давления жидкой и вязкой среды на установке получения битума рекомендуется применять трубу диаметром 80 мм с заглушками с торцов и двумя внутренними nepei ородками (высота их примерно равна внутреннему диаметру трубы), которые делят объем трубы на три равные части.
Две части, начиная справа, через дифманометр заполняются разделительной жидкостью (рис. 7.30,6).
Измеряемая жидкость поступает в левую часть, ее давление передается па разделительную жидкость и далее через воздуш
ную подушку и разделительную жидкость -на «плюсовой» сосуд дифманометра.
Таким образом осуществляется защита отбора и прибора от измеряемой среды.
Фланец и отбор при этом должны быть расположены как можно ближе к корпусу емкости.
При включении дифманометра в схеме с подачей в отборы малых расходов промывочной воды через ротаметры (см. рис. 7.28, а) сначала при закрытых вентилях на отборах заполняют импульсные трубки, идущие к дифманометру, и сам дифманометр. Затем при закрытом положении запорных вентилей дифманометра и оз крытом уравнительном вентиле настраивают по ротаметрам (середина шкалы) подачу воды в отборы и только после Э| oi о включают дифманометр, предварительно закрыв уравнительный вентиль и открыв вентили «+» и « — ».
В проектах автоматизации уровень плава карбамида замеряется способом, показанным на рис. 7.31,а, с подачей промывочной воды. В процессе эксплуатации углеаммонийные соли из плава попадают в импульсные трубки при малых расходах воды и низком давлении Для устранения указанно! о явления рекомендуется выполнять обвязку дифманометров по схеме на рис. 7.31,6. В этом случае попадание солей исключаемся даже при малых расходах воды-
§7-6.
Наладка систем измерения уровня
225
Рис 7.31. Схемы монз ажа дифманометри-ческих систем измерения уровня:
а —с подачей промывочной воды, б — io же, но с перепадом h импульсной ынии относительно точек oi бора импульса. / — ротаметр, 2 — днфмапо-мет р
Если выбор раздели । ел иной жидкости оказывается затруднительным, вместо разделительных сосудов применяют разделители с вялой мембраной. Один из таких разде-гителей показан на рис. 7-32 (узел А). Он состоит из двух чашеобразных круглых по-аукамер, между которыми зажимается вялая мембрана (например, из армированных пленок фторопласта, полиэтилена, резины и т. п.) толщиной 0,5— 1,0 мм. К внутренним стенкам иолукамер свободно прилегают сетки из материала, стойкого к агрессивной среде, которые предотвращаю! прилипание мембраны к стенкам полукамер при односторонних iiepei рузках.
Следует помнить, что высота установки верхнего разделительного устройства па
Рис. 7 32. Схема монтажа дифманометри-чсской системы измерения уровня с мембранными разделителями
рис. 7.32 будет зависеть or плотности разделительном жидкости р(Х1! | и максимально! о перепада давления ДРмакс дифманометра. Эта зависимость определяется равенством
Ррлт^разд — АЕм,1к<. Ршм^итм-Отсюда следует, что
^разд — Аймаке/рраи.
На рис. 7.32 показан случай, ко!ла ppdil < Ритм-
Пример 7.5. Выполнить расчет нащроики дифманометра типа ДС-П (с пневматическим выходным сигналом) в схеме измерения уровня жидкости в колонне по рис. 7.32.
Исходные данные: HpajJ = 3,5 м — рас-С1ояние между отборами, p„JM = 790 ki/m3 — плотность измеряемой жидкости; р[>;1,! = = 1100 кг/м3 - плотность разделительной жидкости.
Максимальный перепад, создаваемый разделительной жидкоеi ью при отсутствии жидкости в колонне,
^рап макс — ^раздРразлй
= 3,5- 1100-9,8 - 37730 Па
Максимальный перепад, создаваемый шолбом уровня измеряемой жидкости,
^^изм.млкс = Т^измРизмЗ =
= 3,5 790-9,8 = 27097 Па.
На зтом значении традуируют диака юн измерения дифманометра. При AEpajJ MdKL = = 37 730 Па получаем максимальный выходной chi нал 0,1 МПа, при этом уровень измеряемой жидкости ЯН1М = 0
Когда уровень измеряемой жидкости будет максимальным дифманометр измеряет
8 Наладка средств измерений
226
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. 7
перепад давления
ар — ЛР — ЛР = ра$д макс г-*' изм макс
= 37 730 — 27097 =10633 Па.
При ДР = 10633 Па корректором нуля устанавливаю г выходной chi нал Рвых = = 0,02 МПа, что соответствует максимальному уровню (100%).
Рассмо1рим несколько примеров инженерных решений, принятых на практике при наладке схем измерения уровня.
1.	Для измерения уровня аммиачного сепаратора высокого давления на крупнотоннажной установке аммиака иностранная фирма поставила импульсные трубки внутренним диаметром 4 мм без сосудов. Так как аммиак испаряется при плюсовых температурах, в «минусовой» импульсной трубке дифманометра появлялись то газ, то жидкое ть, вызывая неправильную работу уровнемера. Выход был найдеп следующий: вдоль «минусовой» импульсной трубки проложили паровой спутник и тщательно закодировали его с 1 рубкой. В результате в «минусовой» трубке вса да была газовая фаза и датчик уровня стал работать нормально.
2.	В выпарном annapaie 1 (рис. 7.33) пат рев раствора и испарение воды осуществляются при непосредственном контакте раствора с продуктами ст орания природного газа, который сжигается в горелках 2, побуженных в раствор (см. рис. 7.33,и). Уровень раствора определяет интенсивность теплообмена.
Если измерение уровня раствора осуществлять в отдельной выносной камере, то при концентрации агрессивных и кристаллизующихся растворов мо приведет к обра
зованию на буйке уровнемера 4 слоя солей и к закупорке отверстия выносной камеры 3, что снизит надежность и точность работы уровнемера. Концентрирование кристаллизующихся и агрессивных растворов протекает при температуре выше 100°C, ню вызывает дополнительные трудности в выборе конструкционных материалов, соприкасающихся со средой.
Для измерения уровня в выпарных установках подобного типа было изготовлено и испытано в промышленных условиях специальное устройство.
Исходный раствор поступает в аппарат 1 через расширительное устройство 5, i де находится измери । ельная камера (рис. 7.33,6)
Диаметр расширительного устройства выбирается таким образом, чтобы при нормальной производительности но исходному раствору на участке грубопровода от измерительной камеры до места входа в аппарат был перепад давления не больше заданного значения. Положение уровня исходною раствора в измерительной камере при постоянном значении параметров исходною и концентрированно! о растворов будет пропорционально среднему уровню раствора в аппарате. Так как исходный раствор имеет низкую концен । рацию и температуру, го при работе аппарата исключается возмож-nocib попадания концентрированного раствора, содержащего кристаллы солей, в измерительную камеру и импульсные линии.
3.	При включении в работу датчиков уровня, установленных для измерения уровней в annapaiax теплосилового назначения (барабаны коиюв, подогреваiели, .театра ю-ры, конденсаторы и т п.), следует помнить
Рис 7.33. Установка буйковых датчиков уровня в выпарных аппаратах;
«—установка к выносной камере; б — установка на расширительной камере в трубопровод подачи исходного раствора; /—выпарной аппарат. 2 — погружная юрелка, 3 — выноегтая камера, 4-датчик уровня; 5 - расширительная камера
Наладка систем измерения уровня
227
Рис. 7 34. ОI боры импульсного перепада давления в схемах дифманометрических датчиков уровня.
я —с сосудом постоянною перепада, б —с уравнительным сосудом
о параметрах пара и конденсата (давлении и температуре), которые определяют диапазон измерения уровня, а также принимать но внимание тип уравнительного сосуда, особенности его монтажа на оборудовании, наличие или отсутствие теплоизоляции. Все лов совокупности изменяет плотность воды в импульсных трубках, а следовательно, и погрешность измерения уровня.
Если 31 и параметры отличаю юя от расче т ных, принятых для нормального режима работы аппаратов, то, естественно, имеют место искажения результатов измерений в згот период работы.
На прак т ике иногда требуется знать истинное значение максимального перепада давления Рассмотрим методику ето расчета.
На рис. 7.34, а приведен пример обвязки сосуда постоянно! о уровня (см. рис. 7 11) ла барабане котла
Расчетный перепад давления для данного типа сосуда при его теплоизоляции совместно с барабаном котла
АРрасч = EPi^l — Ps(G Л) Рца<_ nap(G 3" М]
(7.27)
I де ps — плотность воды при кипении; Рна<. пар — плотность насыщен нот о пара; /ь /2, h, h — расстояния (обозначены на рис. 7.34, и); С/ — ускорение свободного падения.
В (7.27) плотность конденсата в сосуде принята равной pjF
При h = 12 максимальный перепад APmjkc = EPs^T Рнас пар (G + G)] Я ~
(PnG Рнас iiapG— MPs Рнас napJff' (7.28)
Пример 7.6. Требуется рассчитать максимальный перепад давления в схеме на рис. 7.34,а, если lt = 0,63 м, поминальное давление в барабане котла РБ - 12 кт с/см2.
По термодинамическим таблицам находим рл = 880 кг/м3, Рнас пар = 6,013 КГ/м3 % а; 6,0 кт/м3 Тоща по (7.10) находим Аймаке = 0,63 • (880 - 6)  9,8 = 5396 Па.
На рис, 7.34,6 приведена схема измерения уровня в аппарате теплосилового назначения с применением уравнительно! о сосуда. Сосуд должен обеспечивать надежно конденсацию пара и постоянный уровень в «плюсовой» импульсной линии.
Теплоизоляция сосуда не 1ребуется.
Расчетный перепад на дифманометр оп-ределяе|ся по формуле
АРрасч = Рио J Ркон — Рпар(/ “ Н), (< 29) где рвол — плотность воды в необогреваемых импульсных линиях (Рп01 = 995 кг/м3); рпар — плотность пара, кт/мэ; ркон, — плотность конденсата при давлении РКО1ц и темпера iype Ikoiu, «г/м3; /, Н — расстояния (обозначены на рис 7 34, б).
Для практического расчета допустимо принять рковл = р„ и р11ар = pHiVC (1ар< тогда АР = ЕРво/ Pi^ Риас иар (( “ W)] </
При Н = 0 максимальный перепад
АРмакс = ( (Рво । Риас nap)tf- (7 30)
При И — I минимальный перепад
АР мин = ( (рвод Ps)(7-	(7.31)
228
Наладка средств и систем измерения уровня
Разд. "
Пример 7.7. Требуется определить максимальный и минимальный перепады давления в схеме на рис. 7.34,6, если I = 1,6 м, номинальное давление Р = 0,4 МПа.
По термодинамическим таблицам определяем
р, = 922 ki/m3; рнас пар = 2,12 кт/м3.
По (7.30) и (7.31) находим
= 1,6 (995-2,12) 9,8 = 15570 Па, Д/»МИ1( = 1,6 (995-922)-9,8 = 1144 Па. Не следует забывать о том, что конструкцией большинства датчиков уровня предусмо1рено наличие демпфирующих устройств. При необходимости они включаются согласно техническим инструкциям по эксплуатации.
7.6.7.	НАЛАДКА ДАТЧИКА УРОВНЯ РАЗДЕЛА ЖИДКОСТЕЙ
Системы измерения уровня раздела жидкостей находят не такое широкое распрос транение, как обычные системы измерения уровня жидкостей.
Из перечисленных ранее датчиков уровня буйковые датчики уровня типов УБ-ПМ и УБ-ПВМ предназначены для измерения уровня раздела жидкостей.
Способы предмонтажноЙ проверки этих да г чиков аналот ичны способам проверки буйковых датчиков уровня.
На рис. 7 35 показана схема измерения уровня раздела жидкостей. Жидкость внизу -более тяжелая (плотность рт), жидкость над ней — более легкая (плотность рп). Буек датчика уровня всегда находится в жидкости В промежу 1 очном положении, koi да буек
Рис. 7.35. Схема измерения уровня раздела жидкост ей
находится одновременно в двух жидкостях (как показано на рисунке), датчик уровня выдает выходной сигнал, пропорциональный Нюм. Если предположить, что уровень раздела жидкостей поднялся до верхнею горца буйка (100%) (т. е. буек находится в жидкости с pj. то в этом случае выталкивающая сила, дей-С1вующая на буек, имеет максимальное значение и выход с датчика равен максимальному значению (например, 100 кПа).
Если уровень раздела жидкостей опустился до нижнего торца буйка (0), т. е. буек полностью находится в жидкости с рл, то в этом случае выталкивающая сила, действующая на буек, имее! минимальное значение (нижний предел измерения) и выходной сит-нал датчика равен минимальному значению (например, 20 кПа).
На эти значения выталкивающей силы (ЕМакс и ЕМ1|Н) и настраивают датчик уровня раздела жидкое!ей.
Предмонтажную поверку датчиков раздела уровня можно проводить сухим и ЖИД-KOCl ным способами на специальной установке.
Рассмотрим сухой способ поверки датчика типа УБ-ПМ с длиной буйка 0,8 м, диаметром 60 мм (см. ц. 7.4.2)
Максимальная и минимальная выталкивающие силы (FMaKt и Емин) выбираются из таблиц приложения 4 с учетом р, и р, и приводятся к длине буйка 0,8 м, так как в таблицах эти значения рассчитаны на длину 1 м
Значения выталкивающих сил могут быть рассчитаны по формулам
Емакс = Ерт, Емин = Ирл,
1 де И—объем буйка равный nd2/руй/4, см3. d - диаметр буйка, см' /буй - длина буйка, см, р„ рт - плотности жидкостей, г/см3
Датчик поверяют по схеме на рис 7 17 Выполняют под!отовительные операции. Затем имитируют действие расчетного значения выталкивающей силы FMHH на буек и корректором нуля устанавливают РНЬ|Х = 20 кПа. Имитируя значение F^KC, добиваются, чтобы выходной сш нал был равен Рвых = 100 кПа
Поверка датчиков раздела уровня жидкостным способом производится по схеме на рис. 7.36.
Из большого сосуда жидкость (вода) вытесняется в малый сосуд с помощью сжатого воздуха Сброс уровня в малом сосуде происходит при соединении 1 рехходовог о крана с атмосферой и отсечкой подачи сжатого воздуха.
Наблюдение и отсчег уровней воды выполняю гея визуально
П.6.
Наладка систем измерения уровня
229
Рис 7.36. Схема поверки датчика измерения уровня раздела жидкостей
При этом способе градуировки датчика уровня возможны два случая'
1) р, или р_,	рВ()|;
2) рт или рп > рВО1.
При жидкос’ном способе поверки датчиков раздела уровня нет необходимости рассчитывать выталкивающую силу Гмакс и FMI)r„ но требуется рассчитать высоты нужною подъема воды /ч, чтобы иметь = = Pi и FMHi, = р,.
В общем случае при данном способе поверки выталкивающая сила, действующая на буек, помещенный в измеряемую жидкость с рИ1М (под рИ1М подразумевается р, или рт), должна быть равна вы । алкивающей силе, действующей на буек, помещенный в воду, Рво b Т’ С-
Л^ЧдйРюм^/4 =
Отсюда находим
~ ^буйРизм/Рвод-
(7.32)
Пример 7.8. Требуется отградуировать татчик уровня раздела фаз (вода — экстракт) Плотность воды рВОГ1 = 1 г/см3, экстракта рт = 0,869 г/см3.
Да1чик уровня типа УБ-ПМ имее1 буек длиной 800 мм. Подняв уровень воды в малом сосуде на высоту /буй, получим максимальную выталкивающую силу; выходной си1нал датчика должен быть равен Рвых = = 100 кПа.
Определим, на какую высоту следует поднять воду, чтобы получи । ь вы талки-тзающую силу, эквивалентную помещению буйка в жидкость с плотностью рэ.
По (7.13) находим
/ч - 800-0,869/1 ~ 695 мм.
Заполнив малый сосуд на эту высоту, получим минимальное значение вьиалкиваю-щеи силы и выходной сигнал датчика Рвых = = 20 кПа.
Пример 7.9. Датчик уровня типа УБ-ПМ, длина буйка 800 мм. Плотности жидкостей, уровень раздела которых измеряется, соответственно равны рт = 1,115 г/см3 и рт = = 0,87 г/см3. Естественно, если р, > рвод, то по схеме на рис. 7.36 с использованием воды получить выталкивающую силу, пропорциональную р,, не представляется возможным
В лом случае настраивают датчик на диапазон измерения по плотности, а затем устанавливают действительное нулевое значение выходного сигнала.
Диапазон измерения но плотности
Ар = р, — р, = 1,115 — 0,87=0,245 г/см3.
Заполняю! водой малый сосуд на высоту буйка датчика, и выходной сигнал корректором нуля делают равным 100 кПа Высота столба воды, на которую ее следует поднять, чтобы получить выталкивающую силу, эквивалентную разности Ар = 0,245 г/см3, будет равна
\ = (Рво I Ар)/рвод = = 800(1-0,245)/1=604 мм.
При этом уровне воды проверяют выходной сигнал Он должен быть равен Лшх ~ 20 кПа. Если выходной сигнал отличается от этою значения, то производят юстировку диапазона измерения, задавая высоту уровня воды 800 и 604 мм и добиваясь 1ребуемых значений выходного сигнала
После настройки диапазона измерения устанавчивают действительное значение пулевого сигнала (Р|1ьр[ = 20 кПа), подняв воду в сосуде до высоты
~ ^jiipi/рвот =800-0,87/1 =696 мм
Корректором нуля выходного сигнала устанавливают =20 кПа. Этим самым смещается весь диапазон измерения по плотности на 0,245 г/см3 и датчик оказывается настроенным на плотности жидкостей
р, =1,115 г/см3 и р, =0,87 т/см3.
Раздел 8
НАЛАДКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВА И КАЧЕСТВА ГАЗОВ
8.1.	КОМПЛЕКТЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ГАЗОВОГО АНАЛИЗА
Для измерения концентраций компонентов в [лювых смесях приборостроительной промышленностью выпускается большая номенклатура разнообразных технических средств тазового анализа — газоанализаторов, принцип лене।вия которых основан на различных физико-химических свойствах га-юв Наибольшее распространение для анализа компонентов в газах получили термомагнитные, термокондуктомегрические, оптико-акустические и термохимические Mei оды измерения.
1 Тромышленный i азоанализатор, как правило, состоит из устройств пробопод-юювки, приемника и измерительною прибора.
Устройства пробоподготовки предназначены для отбора пробы анализируемой газовой смеси от техноло! ического объекта (аппарата, технологического трубопровода и г. п.), очистки «робы от агрессивных и механических примесей, приведения ее параметров (темпера |уры, давления и т. п.) к значениям, нормированным для параметров пробы па входе приемника т аюанализатора.
Приемник газоанализатора предназначен для формирования выходных унифицированных сигналов, значения которых эквивалентны содержанию (концентрации) измеряемого компонента в газовой смеси.
Измерительное устройс!во служит для показания или регистрации содержания данною компонента в анализируемой газовой смеси. В качестве измерительного устройства, как правило, используются стандартные измерительные приборы с унифицированными входными chi налами.
Ниже рассматривакнся методы наладки газоанализаторов различных принципов действия на примерах наиболее распространенных т азоапализаторов, применяемых в си-стемах технологического контроля и автома-тическот о рет улирования технологическими процессами.
8.2.	ГЕРМОМАГНИТНЫЕ ГАЮАНАЛИЗАТОРЫ
Мат нигныс свойства i азов характеризуются объемной магнитной восприимчивостью х, представляющей собой коэффи
циент пропорциональности между намагни-чиваемостью I единицы обьема таза и напряженное гью Н магнитного поля в этом объеме.
I = хН.	(81)
Объемная магнитная восприимчивость, отнесенная к плотности газа, называется удельной магнитной восприимчивостью и обозначается
X = х/р.	(8.2)
По своим магнитным свойствам газы делятся на парамагнитные (к > 0) и диамщ-нигные (х < 0).
Парамат нигные тазы втягиваются в магнитное поле, а диамагнитные выталкиваются из него.
Кислород обладает парамагнитными свойствами. С повышением т емпера т уры маг ни тные свойства кислорода уменьшаются
Магнитная восприимчивость смеси газов определяется как сумма произведений магнитной восприимчивости отдельных компонентов на их от носителытую объемную концентрацию.
к =	(8 3)
m - I
тде </m - концентрация отдельного компонента; п — число компонентов.
Так как кислород обладает наиболее высокими магнитными свойшвами, магниь ная восприимчивость кислородсодержащей смеси в основном определяется процентным содержанием в ней кислорода.
Очень трудно непосредшвенно измерив магнитную восприимчивость тазовой смеси ввиду ее малого абсолютного значения, поэтому измерения производятся косвенными методами, которые основаны на различных физических явлениях. В построении промышленных автоматических аналитаторов в основном используе!ся 1ермоматнитцый метод измерения мат нитной восприимчивости.
Принцип действия термомагнитных газоанализаторов основан на явлении возникновения потока парамш ни I ною iaiat окружающего нагретое тело, внесенное в неоднородное магнитное поле На рис. 8.1 приведена принципиальная элек1ривеская схема приемника термомагнитного т азоанаиизато-ра па кислород. Датчик газоанализатора выполнен в виде кольцевой камеры с попе-
§8.2.
Термомагнитные газоанализаторы
231
Рис. 8.1. Принципиальная электрическая схема приемника термомагнитного газоанализа-тора
речной перемычкой из стеклянной трубки. На поперечной трубке расположены нагревательные обмотки (спирали) Rt и R2 из топкой платиновой проволоки Обе эти об-мо1ки включены в схему моста постоянною тока и нагреваются от источника G до температуры 200—250 "С. Одна из обмоток расположена между полюсами постоянного магнита
При отсутствии кислорода в анализируемой газовой смеси давление на обоих концах измерительной трубки одинаково и потока газа через нее нет. Температура, а следовательно, и спиро ] ивление секций спирали одинаковы. На выходе мостовой схемы напряжение отсутствует
При появлении в анализируемой смеси кислорода смесь становится нарамат нитной и под действием мат нитного поля втяг и-naeicH в поперечную трубку. В трубке порция । аза нагревается, частично теряет свои парамагнитные свойства и выталкивается из магнитною поля более холодным нарамш-питпым газом. В результате згого в трубке возникает непрерывный поток газа, направленный в сторону падения напряженносг и магнитнот о поля. Скорость потока зависит от процен । нот о содержания кислорода в смеси. Этот поток носит название термома1 ни гной конвекции н вызывав । и зменение температуры секций спирали, что приводит к разбалансу мостовой схемы. Разбаланс, измеряемый прибором ИП, является мерой концентрации кислорода в анализируемой смеси.
Выходной сигнал измерительной схемы с
Рис. 8.2. Схема приемной камеры термомагнитного газоанализатора с внешней коррекцией
рис 8.3, Схема измерительной камеры газо-анализаюров типа МН:
1 — чувствн]егты]ый ыемент; 2 — магнитные полюсы, 3 - мгнни!нын шунт для проверки нуля прибора
кольцевой камерой зависит от наклона грубки, температуры анализируемою газа и атмосферного давления. В приборах с кольцевой камерой обычно с!абилизнруются:
1емнерагура анализируемого газа и внутреннего объема корпуса датчика с трчнехлью до ±0,5 иС;
напряжение тока питания измерительного мост;
расход анализируемого газа через дат чик.
Для уменьшения влияния изменения атмосферного давления на показания прибора в некоюрых модификациях приборов угол наклона измерительной трубки датчика выбирается с таким расчетом, чтобы поток термо-магпитной конвекции компенсировался по-юком тепловой конвекции при концентрациях кислорода, соответствующих середине или 2/3 шкалы.
На рис. 8.2 изображена измерительная камера с внешней коррекцией. В кор
232
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. f
пусе 1 расположены два чувстви i ел ьн ы х элемента 5 (платиновая проволока, намотанная на слюдяную пластину), один из которых находится вблизи полюса постоянного магнита 6. Для симметрии теплоотдачи второй чувствительный элемент расположен вблизи немагни1ною экрана — ложного полюса 3, 1 еометрически подобного полюсу постоянного магнита 6. Регулировка симметрии теплоотдачи к корпусу осуществляется с помощью теплового корректора 2. Экран 4 защищает термоэлементы от прямого газового пог ока.
На рис. 8.3 показана измерительная камера газоанализатора типа МН. Конструктивно измерительная камера представляет собой горизонтальный цилиндрический канал, в нижней части которого вдоль образующей цилиндра между полюсами постоянного магнита, создающими неоднородное магнитное поле, располагается чувствительный элемент (спираль из платиновой проволоки, вплавленной в стеклянный капилляр) Эта спираль используется одновременно в качестве нагретого тела и чувствительного элемента. Анализируемый газ попадает в камеру путем диффузии через окно в верхней части канала. Вследствие воздействия на частицы кислорода неоднородного магнитного поля и нагрева газа в камере создаются потоки газа. В этой измерительной камере поток термомагнитной конвекции совпадает по направлению с потоком тепловой конвекции.
Описанные камеры монтируют в узлы с общей магнитной системой, состоящие из
че!Ырех камер. Эти измерительные камеры обеспечивают более высокую чувс i визель-ность, чем кольцевые камеры, и имеют хорошую линейность в начальном участке градуировочной характеристики (до 30% кислорода по объему в смеси). Зависимость показаний газоанализаторов с этими камерами О] наклона прибора резко уменьшается необходимость установки прибора по уровню отпадает. Зависимость показаний от атмосферного давления тоже уменьшается Однако влияние неизмеряемык компонентов на выходной сигнал более значительно, чем в кольцевых камерах.
В измеригельной камере (рис 8.4) поток термомагнитной конвекции направлен под углом 90° к тепловой конвекции. Камера состоит из двух чувствительных элементов, расположенных вблизи магнитных и ложных полюсов. Анализируемый газ поступает в камеру через зазоры между полюсами. Наличие ложною полюса обеспечивает тепловую симметрию чувствительных элементов камеры. Геометрия рабочего пространства измерительной камеры выполнена таким образом, что между чувствительными элементами, расположенными под магнитными и ложными полюсами, возможен перенос тепла.
Описанная камера обеспечивает высокую чувствительность измерения (до 20 мВ/% объема О2), уезраняег влияние соеiава и концентрации неизмеряемых компонентов и давления анализируемого газа на показания прибора, малочувствительна к наклону прибора до 20 — 25°.
Б-Б
Выход газа.
Рис. 8.4. Схема измерительной камеры с взаимно перпендикулярными направлениями потоков 1ермомагчитной и тепловой конвекции:
I — чувствизельные элемешы: 2 — магнитные полюсы; 3 — ложные полюсы
J 8 2	Термамагнитные газоанализаторы	233
При концентрациях кислорода, близких к 100 %, чувствительность всех указанных измерительных камер уменьшайся примерно на порядок, поэтому в i азоаншгизаторах, предназначенных для измерения больших концентраций кислорода, измерит ельные камеры устанавливают в таком положении, при котором термомагнитная конвекция направлена сверху вниз навстречу потоку тепловой конвекции. Благодаря эгому чувствительность измерения в области больших концентраций значительно возрастает.
Для определения содержания кислорода в многокомпонентных газовых смесях используют компенсационно-мостовые схемы. Примененный в них принцип электрической компенсации позволяет компенсиро-на г ь вл ияние неизмсряемых компонентов газовой смеси путем ввода в измерительную схему электрических сигналов, зависящих от содержания неизмеряемых компонентов. На рис. 8.5 представлена компенсационная мостовая схема переменного тока, сосюящая из двух неуравновешенных мосюв: сравнительного 1 и рабочею /1
Чувс! ви] ельные элементы /?ь Л2, К5 и Kf) размещаются в ячейках корпуса приемной камеры датчика. Одна пара ячеек К2) сообщав гея с воздухом, через другую (KJ; /?6) проходит анализируемая газовая смесь Чувствительные элементы /г2,	находяюя
в поле постоянно! о ма!нита. Чувствительные злеменгы /г± и /?5 расположены в зоне ложных магнитных полюсов. Резисторы /%, К7, Ка — манганиновые.
При изменении концентрации кислорода в анализируемой газовой смеси соогвегствен-но изменяется напряжение в измерительной
диагонали моста II, равновесие схемы нарушается и на вход усилителя ЭУ подае । ся напряжение. Реверсивный двигатель РД, подключенный к выходу усилителя, перемещает подвижный кон1ак1 регулируемого переменного резистора 1?р до тех пор, пока измерительная мостовая схема не придет в равновесное состояние. С подвижным контактом регулируемо! о резистора связана стрелка pei истрирующгто прибора, градуированного в процентах содержания кислорода.
На рис. 8.6 представлена компенсационная мостовая схема с компенсацией температуры окружающей среды. Поел ело вате тьно с рабочим I и сравнительным II мостами включены дополнительные мосты III, предназначенные для компенсации погрешноши, возникающей при изменении темпера гуры окружагощей среды
Плечами рабочего и сравнительного мостов служат чувстви тельные элемен гы 1—4, представляющие собой запаянные в стекло спирали из платиновой проволоки, нагреваемые электрическим током. Чувствительные элементы 1 и 2 рабочег о моста омываются аналигируемым газом. Чувстви-гельные элементы сравнительного моста находятся в закрытых ампулах. Ампулы с чувстви]ельными элементами 3 заполнены смесью, содержащей 50% воздуха нормального состава и 50 % двуокиси yi лерода, ампулы с чувс i ви i ельными элементами 4 заполнены воздухом нормального состава
Чувствительные элементы, включенные в противоположные плечи рабочего моста, находятся в неоднородном магнитном поле. Влияние наклонов при установке приборов на подвижных объектах устраняется двойной
Рис. 8.5. Компенсационная мостовая схема переменного тока
234
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
Рис. 8.6. Компенсационная мосювая схема с компенсацией температуры окружающей среды
системой магнитных полюсов (показаны на схеме штриховыми линиями) с соответствующим числом чувствительных элементов рабочего моста В остальном схема работает аналогично схеме, представленной на рис. 8.5.
Рассмотрим более подробно устройство и методы наладки термомагпитных газоанализаторов на примере наиболее широко применяемых |азоанал и гаторов типа МН.
8.2.1.	ГАЗОАНАЛИЗАТОР ТЕРМОМАГНИТНЫЙ МН51О6-2
Промышленный авт ома г и веский термо-маг нитный । азоанализатор кислорода МН51О6-2 предназначен для непрерывней о измерения процентного обьемною содержания кислорода (в дальнейшем — процента
кислорода) в дымовых газах котельных установок на объектах теплоэнергегики. Контроль и регистрация процента кислорода осуществляется входящим в комплект газоанализатора измерителем на базе самопишущею потенциометра типа КСП2-ОО5.
Отбор анализируемой i азовой смеси осуществляется из газохода котла (или из специального шунтового устройства — байпаса) через газозаборный фильтр (поставляется в комплекте с i азоанализатором) за счет разрежения в г азопроводвой линии, создаваемою водоструйным побуди гелем расхода газа. Техническая вода, приводящая в действие побуди гель расхода, перед поступлением в него проходит последовагельно фильтр и вентиль — регулятор давления воды на входе в побудитель расхода. Давление воды конт
§8,2
Термомагнитные газоанализаторы
235
ролируется ио усыновленному на щите маноме г ру.
Водоструйный побудитель расхода состоит из собственно водяного эжектора, лабиринтной камеры, где происходит промывка газовой смеси 01 ai рессивных примесей, и s азоотделителя, служащего для выделения газа из газоводяной смеси. Из [азоотделителя вода поступаег в уравнигель-ный сосуд, выполняющий функции стабилизатора расхода газа через приемник, а газ поступает в холодильник.
Холодильник работает по принципу отвода тепла при испарении воды с постоянно смачиваемой наружной поверхности и поддерживает относительную влажное|ь газовой смеси на входе в приемник ниже 100 % при любых значениях температуры окружающей среды. Расход газовой смеси через приемник контролируется но водяному манометру, измеряющему перепад давления на дросселе.
Работа газоанализатора заключается в преобразовании неэлектрической измеряемой величины — объемного содержания кислорода в пробе анализируемого газа — в электрический сигнал, приводимый к форме, удобной для восприятия оператором (например,
в показания на шкале измерителя), а также для ввода в автоматическую систему управления технологическими процессами (стандартный выходной сигнал ГСП).
Принципиальная электрическая схема газоанализатора МН51О6-2 представлена па рис, 8.7.
Приемник газоанализаюра имеет блочное исполнение и состоит из термостата BI и электронного блока. На крышку термостата выведена «под отвертку» ось подвижного контакта резистора R9 per улировки нуля । азоанализа юра.
Значения резисторов К4, К7,	R10
и Rli подбираются при ре1улировке гермостата В1. На рис. 8.7 переключатель 842 показан в положении «Измерение».
Электронный блок предназначен для питания мостовых схем зермомш ниг ною да1-чика и преобразования его сигналов в унифицированные сигналы тока 0-5 мА и напряжения 0—100 мВ и 0—10 В,
Электронный блок состоит (рис. 8.7) из печатных плат El — ЕЗ, силового трансформатора Тр, радиатора с установленным на нем транзистором типа КТ809А, соединительною жгуга, оканчивающегося вилкой
1 Выход 0-108 +
2 \Выход0-108 -
1 выход 0-100etB+
2 8ыходО-10ОмЪ-
Цепь Выход 0-5нА + Выход 0-5нХ-
О~1ООнй
54 53 3 5 2 1 а-
21 22 25 26
Х1
ЗАг
Ю 71
О 72
<3 73
Кб
925 з ex-640-63 о-620-610-
6В 68
66 66
Чу Bern В и-	_ Контроль
тельность	г
7/0-
74 75 76 73 78 77720- ->730-
*7
9
Рис, 8.7. Принципиальная электрическая схема газоанализатора МН5106-2
20
2208 ~22ОЪ
£2
067 111213141516
О
--O65
063
<362 К 6 33839
<361 ф 9 9 9 9

2
236
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
Рис. 8.8. Принципиальная июктрическая схема блока отношения газоанализатора МН5106-2 (плата £7, см. рис 8,7)
ХЗ 1ипа РП10-30ЛП, и корпуса, на котором укреплены органы комму !Яции S4r и 842, органы настройки «Чувствительность» и «О — 100 мВ», индикаторная лампочка включения пшания Н1 и предохрани।ели.
На плате Е1 (рис. 8.8) размещены аналоговое делительное устройство и два вьгход-
Рис. 8.9. Электрическая схема соединений элеменюв подстройки измери!ельных мостов термомагнитного датчика на плате ЕЗ (см, рис. 8.7)
ных усилителя. На плате Е2 размещены схемы выпрямителя, стабилизатора и преобразователя напряжения для питания множительно-делительного устройства и 1ермомаг-ни 1 ног о да г ника. На плате ЕЗ (рис, 8.9) размешены элементы подстройки измерительных мостов термомагнитного датчика
Делительное устройство ц.шы Е1 (рис. 8.8) выполнено по схеме с временным разделением каналов и содержит следующие элементы:
входной коммутатор (41);
усилитель сигналов переменного гока с регулируемым коэффициентом передачи (42, АЗ, VT\, VT2y,
выходной коммутатор А4;
демодулятор сигнала сравнительного канала А6;
демодулятор сигнала рабочего канала А9; источник опорною напряжения с элемен-гами Я4], HDj;
дифференциальный усилитель 47; делитель частоты 45.
В основу делительного устройства заложена схема усилителя с регулируемым коэф-
Термомагнитные газоанализаторы
237
А8
Я10

фициснтом передачи, на который поочередно (через один период рабочей частоты) полаются сигналы сравнительно! о и рабочего мостов датчика Коммутация осуществляется волевыми транзисторами микросхемы AI. Управление коммутатором осуществляв гея делителем частоты 45, который выполнен по схеме счетного трин ера и понижает рабочую частоту в 2 раза. Синхронно с входным коммутатором работав! и выходной А4. Верхними по схеме на рис. 8.8 транзисю-рами коммутаторов подключаются сигналы сравнительного моста.
На рис 8.10 представлены временные диаграммы, поясняющие работу усилителя.
Регулирование коэффициента передачи усилителя осуществляется с помощью микросхемы А2 (см. рис. 8.8). В нижнем плече делителя отрицательной обратной связи, состоящего из элементов /?<,. Rtl, Я[4, Cif VT^, установлен полевой i ранзистор типа КП ЮЗА, сопротивление канала которого регулируется
изменением напряжения на его затворе Канал |ранзистора имеет минимальное сопрогивле-ние при нулевом напряжении на затворе; при увеличении напряжения положительной полярности conpoi ивление канала возрастает. Коэффициент передачи усилителя имеет максимальное значение при полностью откры i ом канале полево! о транзистора и падает по мерс закрытия канала Напряжение на затворе транзистора в нормальном режиме эксплуатации должно находиться в пределах 0,3 — 1,2 В,
К выходу усилителя с помощью транзисторов выходного коммутатора А4 поочередно (через период) подключаются демодуляторы А6 и А9. коюрые собраны по схеме удвоения напряжения. Упрощенная схема демодулятора изображена на рис 8.11. При появлении на входе демодулятора отрицательной полуволны переменно! о напряжения замыкается ключ 5'4] и протекает ток f, который заряжает конденсатор Ct
238
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
Рис. 8.10. Временные лиаг раммьг рабо i ы усилителя делигельного устройства (см.
рис. 8.8):
а — форма напряжения рабочей частоты 2 кГц; б и в — выходные напряжения двух плеч делитепя частоты, г — форма сигнала на выходе усилителя (ни контакте 4 микросхемы /13), /1L м — амплитуда cHHia ia на выходе сравнительно моста; Jp м — то же, но рабочего моста
Рис. 8.11. Упрощенная схема соединений элементов подстройки измерительных мости термомагнитною датчика на плате ЕЗ (см. рис. 8 7)
напряжением с полярностью, укатанной на рис. 8.10
При появлении положительной полярности ключ S.4, размыкается, ключ S42 замыкается и протекаем iok Г; при этом в первый момент к конденсатору С2 прикладывается сумма напряжения входного сигнала (положительная г юл увоз г на) и напряжения, до которого заряжен конденсатор Сг Таким образом, через несколько периодов конденсатор С2 оказывайся заряженным до напряжения, равного двойной амплитуде вхолно! о сигнала.
Конденсаторы С]Ъ и С[7 (см. рис. 8.8)
демодуля Iоров одновременно выполняют функцию памяти, сохраняя выходные сигналы неизменными в тот период, когда на выходе усилителя присутствует сигнал другого канала. Выходное напряжение демодулятора сравнительного канала, выделяемою на конденсаторе С16, пощгерживается равным опорному напряжению с помощью дифференциальною усилителя Л7, который усили-Baei сигнал разбаланса н воздейщвуе! на сопротивление канала полевого транзистора
Выходной усилитель А8 служи! для формирования выходного унифицированного сигнала в виде напряжения посюянного тока 0-10 В. Резистором /?49 устанавливается пуль выходною сигнала при нулевом значении входного сигнала, а резистором й52 -предельное значение при номинальном Входном сигнале. Слабилигрок 17+ служит для ог раничения выходного СИ[пала сверху и снизу.
Выходной усилитель, выполненный на микросхеме AI0 и гранзисторе РТ3, служит для формирования выходных сигналов по току 0—5 мЛ и напряжению 0— 100 мВ Резне г ором R 58 устанавливается нулевой уровень выходного тока при нулевом входном сигнале, а резистором R55 — предельное значение выходного тока при поминальном входном chi нале,
Питание делительного уез ройства осу-ществпяется от преобразователя напряжения, расположенного на плате Е2 (рис. 8.7). Общий вид приемника газоанализатора с открытой дверью представлен на рис. 8.12. На рис. 8.7 указаны размещение органов настройки газоанализатора и присоединительные элементы для подключения линий связи.
Для питания водоструиног о побудителя расхода газа газоанализатора должна применяться г ехническая вода с темпера гурои не более 45 °C, свободная от opi анических и механических примесей, с содержанием растворенного кислорода не более 200 мкг/л.
В условиях электростанции наиболее приемлемым является применение конденсата । урбины, отбираемо! о с I или П ступени конденсатных насосов. Перед первым пуском газоапализаюра желательно промыгь водопровод (помимо газоанализатора) увеличенным расходом воды в течение 1 — 1,5 ч.
Давление воды на входе в блок про-боподг отовки — от 500 до 2500 кПа.
Рабочее давление волы перед побудителем расхода газа (300+100) кПа, Расход воды — не более 25 см’/с (90 л/я). Сравни-гепьный газ — атмосферный воздух.
Класс । очности г ajoaHaj i и за t оров
§8.2.
Термомагнитные газоанализаторы
239
Рис 8 12 Общий вид приемника газоанализатора МН5106-2
1 — рукоятка магнитного шунта, 2 — вход и выход анализируемого газа, 3 — вход и выход сравните эыю! о !аза; 4 - резистор R4 регулировки нуля; 5 — измерительный преобразователь, 6 — резисторы 7?3 и /?4, 7 — резисторы R7 и Rs (см рис 8.7), 8 — элекгронный блок; 9 — разъем подключения электронного блока; 10 — разъем выхода 0 — 5 мА; 11 — разъем измерительной линии 0—100 мВ, 12 — разъем <1и<а«ия, 13 — разъем заземления, 14 — розетка контрольно» линии 0—10 В
МН51О6-2 с диапазонами измерения 0—1 и О —2 % —не хуже 5. а с диапазонами измерения 0 — 5 и 0—10% —не хуже 2.
Время прогрева газоанализаторов для установления равновесного теплового режима с момента включения не превышает 60 мин.
Переходный процесс установления показаний 1 азоанализаюра при скачкообразном изменении содержания кислорода (не менее чем на 20%) на входе анализируемого газа в приемник имеет вид переходною процесса апериодическо! о звена с запаздыванием. Время запаздывания — не более 3 с. Посюян-ная времени газоанализаторов с диапазонами 0 — 1 и 0 —2% —не более 35 с, с диапазонами 0 — 5 и 0 — 10 % — не более 18 с.
Проверка погрешности показаний газоанализатора проводится по контрольным газовым смесям в баллонах под давлением с известным содержанием кислорода.
Перед пуском газоанализатора на объекте следует сначала проверить правильное г ь монз ажа ei о, всех соединительных линий и пробоотборпого устройства.
Для пуска I азоанализаюра необходимо
открыть вентиль на входе линии технической воды и установить давление по кон [рольному манометру, равное 300 кПа. При давлении перед побудителем расхода газа (300± + 100) кПа уровень воды в водяном манометре (индикаторе расхода газа) должен находиться в пределах, отмеченных на шкале.
Затем следуеi временно перекрыть вентиль на входе линии технической воды, включить кратковременно электрическое питание приемника и убедиться в ею наличии по загоранию сигнальной пампы.
Плавно открывая вентиль на линии технической воды, установить давление воды по манометру 300 кПа.
После прохождения газа через приемник в течение 10—15 мин установить переключатель рода работы на панели приемника в положение «Измерение» и включит ь электропитание.
После установления в течение 60 гйин теплового равновесия газоанализатора проверив нуль и чувсI ви[ельнос! ь.
При необходимости следует произвести корректировку.
Проверка нуля осуществляется поворотом до упора против часовой стрелки ручки магнитною шунта приемника (опустить шунт до упора). Переключатель рода работы переводится в положение «Измерение». Указатель шкалы измерителя должен установиться на красной черте в начале шкалы с точностью, отмеченной зелеными рисками. Время установления указателя шкалы измерителя составляет 15 — 30 мин в зависимости от диапазона измерения газоанализатора. Об окончании переходного процесса можно судить по прямой линии в записи на диаграммной ленте измерителя.
При необходимости следует произвести корректировку нуля газоанализатора резисторами К49 и KS8 (см. рис. 8.8).
После проверки нуля необходимо поднять мат нитный гпунт (повернуть ручку мат-нитного шунта по часовой стрелке) и проверить чувствительность газоанализатора. Для этого переключатель рода работы па панели приемника установи гь в положение «Контроль». Отсоединить газопроводную линию от входа побудителя расхода газа.
Убедигься в нормальной чувствительности газоанализатора по совмещению указателя шкалы измерителя с красной чертой в конце шкалы с точностью до одного деления шкалы. В случае необходимости установить необходимую чувствительность газо-анализа г ора переменным резис| ором, со шлицем «под отвертку», выведенным на лицевую панель приемника.
240
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
После проверки чувствительное!и вновь подключить газопроводную линию, установить нормальный расход газа и перевести переключат ель рода работы в положение «Измерение».
Проверку нуля и чунсгвительности допускается производи1ь не чаще одного раза в две недели. Периодичность проверки определяется потребителем по опы i у жс-плуатации.
8.2.2.	ГАЗОАНАЛИЗАТОР ТЕРМОМАГНИТНЫЙ МН5122-1
Газоанализатор предназначен для измерения содержания кислорода в газовых смесях.
Принцип действия газоанализатора основан па использовании парамагнитных свойств кислорода.
В газоанализаторе применена компегг-сациоппо-мостовая измерительная схема, состоящая из двух неуравновешенных моею» -рабочет о и сравнительного, которые находятся в приемнике газоанализатора. Принципиальная этсктрическая схема приемника приведена на рис. 8.13. Рабочий мост, через который пропускается анализируемая i азовая смесь, состоит из восьми плаз иновых чувствительных элементов (/?12 — /? rQ). потенциометра К, 0, шунтированного резистором Рабочий Moci питается от вторичной обмотки И—/4 трансформатора TV через резистор К5. Разбаланс рабочего моста <7раг>, пропор
К НСМ
Рис, 8.13 Принципиальная з [сктрическая схема приемника газоанализатора МН.5122-1
Термомагнитные газоанализаторы
241
циональный входному сигналу, образуется за снег различного охлаждения чувствительных иеменгов R12, R13, RI6, RI7 и R[4, R1B, Rjy iiiiaoi 5ируемой газовой смесью. Если в анализируемой газовой смеси имейся кислород, то за счет магни! ной конвекции больше охлаждаются чувствите(ьные элементы R14, /?г5, R18 и RI9, которые находятся в маг-нигном поле Интенсивность охлаждения за-виси г о। содержания кислорода в газовой смеси. Потенциометр R10 применяется для установления реперной точки г азоанализа-гора В измерите гьную диагональ рабочет о мое I а включен градуировочный резистор R28, используемый для установки конца шкалы 1 азоанализатора.
Сравнительный мосч состоит из платиновых чувствительных злементов R24 — Т?2? и питается or вторичной обмогки 1—2 трансформатора 7V через резистор R2. Чувстви-гельные элементы R24 и R2f} заполнены воздухом, а чувствительные элементы R25 и R2i заполнены газовой смесью (50 % двуокись углерода, 50% воздух) Так как теплопроводность воздуха и двуокись узлерода различны, мост находится в разбалансе. Напряжение разбаланса является сравнительным напряжением (7ер для измерителя. Сравнительное напряжение компенсирует уход показания газоанализатора при изменении напряжения питания.
Пцследоватетьно с рабочим и сравнительным мотами включены компенсационные мосты Rb — R<) и /?2о — Т?23, предназначенные для устранения влияния изменения температуры окружающей среды на показания г азоанал и за г ора. Каждый из компенсационных мостов состоит из трех манганиновых рез исторов н о. iu&i о рез нстора и з мед и (R(, и R2j) Компенсационные мосты питаю г -ся от вторичных обмоток 4 — 19 и 15 — 16 грансформатора 7р через резисторы R4 и
Резисгор R29 испопьзован для установки начальной точки шкалы газоанализагора.
Питание приемника производится стаби-лизироваиным напряжением 127 В частоты 50 Гц.
Сигнальная лампочка НСсвегигся, если питание приемника включено.
В качестве измерительного прибора газоанализагора МН5122-1 применен автоматический мост переменного тока КСМ2-079 с измененной схемой, которая приведена на рис. 8.14.
Измеритель предназначен для измерения отношения напряжений рабочею и сравнительного 1%р мостов.
Напряжение, пропорциональное измеряемому параметру, сравнивается с падением
К прием чину > газоанализатора.
Рис. 8.14. Измененная принципиа гьная электрическая схема автоматически! о измерительного моста КСМ2-О79 газоанализатора
МН5122-1
Вход
напряжения на участке регулируемого резистора R5r, являющимся частью сравнительного напряжения. В случае их неравенства на входе усилителя появляйся напряжение разбаланса, которое усиливается уси-лигелем и поступает на управляющую обмотку реверсивного электродвигателя.
Направление вращения электродвигателя определяется фазой напряжения разбаланса. Вращение передается подвижному контакту регулируемою резистора R5r до тех пор, пока напряжение, снимаемое с регулируемого резистора, не уравновееи! напряжение рабочего моста датчика. Напряжение на входе усилителя в этом случае будет пракшчески равно нулю.
Резисгоры R10 и 7?ц служат для подгонки сопротивления внешних цепей [(2,5 + ±0.051 Ом]
Газоанализатор МН5122-1 имеет в пробоотборном устройстве блок распределения газа, с помощью которого обеспечивается поочередный автоматический отбор анализируемых газовых смесей от четырех точек одною или нескольких помещений.
Принципиальная пневматическая схема блока распределения газа представлена на рис. 8.15. Блок представляет собой камеру с четырьмя клапанами. Камера имеег пять шгуцеров (четыре штуцера для входа и один штуцер для выхода газа), когорые соединены с общим каналом через ктапаны.
Анализируемая газовая смесь под воздействием побудителя расхода газоанализатора поступает в блок от четырех точек через открытый в данный момент клапан и проходи г канал камеры.
Для определения, какой из клапанов в данное время открыт, в крышке корпуса
242
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд 8
8хоЗ газа, от ризных точек отбора
Рис. 8 15 Принципиальная пневматическая схема блока распределения газа i азодпализа-тора МН5122-1
блока распределения имеются оцифрованные глазки Э1и же цифры нанесены у наружных плуцеров блока.
Клапаны открываются поочередно с помощью кулачковых механизмов, профиль
ные диски которых закреплены на общем валу электродвиг атезя.
Для постоянного отбора анализируемся газовой смеси от одной ючки электродвигатель отключаеюя выключателем, а установка
Термомагнитные газоанализаторы
243
блока па эту точку производится вручную рычажком до включения сиг нальной лампочки нужной точки,
Элект рическая система блока распределения г аза состоит из цепей включения электро-двш ателя и сигнализации точек отбора.
Принципиальная электрическая схема блока распределения iаза приведена на рис. 8.16.
Электрическое питание от с!абилизатора черет нилку XI соединителя, предохранители Fj и F2, выключатели S/l6 и поступает на синхронный электродвигатель с редуктором, врсмязадающим реверсивным механизмом и микроперек лючат елем SA 5. Для сдвига фат юка питания в цепь двш ателя включен конденсатор СР
Напряжение питания подается через выключатель в цепь сигнальных лампочек НЬг — HL^., включающихся микропереключателями 5'^! — ХЛ4, кинематически связанными с распределительным механитмом клапанов. Лампочки включены через гасящее сопротивление Rj. На рис. 8.16 клапан 4 показан включенным. Для постоянного отбора анализируемой газовой смеси от одной из точек отбора двит атель отключается выключателем ХЛ7, а сигнальная лампочка, связанная с данной точкой отбора, остается включенной на все время отбора от нее анализируемой газовой смеси.
Для проверки газоанализатора используются специальные поверочные газовые смеси (ПГС) в баллонах по ГОСТ 949 — 73.
Технические характеристики ПГС приведены в табл. 8.1.
Определение значения основной погрешности газоанализатора должно проводиться при следующих условиях:
температура окружающею воздуха (20 ± ± 2) "С;
атмосферное давление (101 ± 1) кПа [(760+10) мм рт. ст.};
температура ПГС должна быть равна температуре окружающего воздуха;
напряжение питания (220 + 2) В; расход газовой смеси 13 см3/с;
частота напряжения питания (50+1) Гц;
механические воздействия и внешние электромагнитные ноля, кроме поля земли, должны отсутствовать.
Перед проведением поверки блоки т азоанализатора должны быть выдержаны при температуре (2О + 2)ПС не менее 6 ч.
Определение основной пот решпости должно проводиться после прогрева тазо-аналитат ора в течение 60 мин при одновременном пропускании через рабочую камеру приемника одной из газовых смесей
Таблица 8 1. Технические характеристики ПГС для диапазона измерения содержания компонента 15 — 30%
Кислород Азот
Содержание компонента.
Кислород Азот
Кислород
Азот
Наименование компонента
+ 0.5
50
50
+ 0,5
25
21
79
28
72
17
83
Е
Я
2
3
в соответствии с табл. 8.1. После прогрева проверяется и при необходимости корректируется начальное показание.
Затем пропускают через рабочую камеру газовые смеси в следующей последовательности: 1—2 — 3 —2—1. Считывание показаний должно производиться по истечении полнот о времени установления показаний после смены ПГС.
Значение абсолютной погрешности определяется наибольшей разностью показаний газоанализатора и номинальным содержанием кислорода, указанным в паспорте.
Основная погрешность газоаналитатора, приведенная к диапазону измерения, не должна быть более +4,0%.
Рис. 8.17. Схема поверки измерительного прибора КСМ 1 азоанализатора МН5122-1:
М/ и М2 — мат аз ивы сопротивлений класса 0,25; /<з резистор 30 кОм; и /?ц — подстроечные резисторы (2,5±0,01) Ом (см. рис. 8.14)
244
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
При необходимости измерительный прибор проверяется отдельно от приемника по схеме, представленной на рис 8.17. Для проверки на каждом магазине сопротивлений (.Ши М2) набираются значения сопротивлений 47,5 Ом. При подаче напряжения питания схемы указатель измерительно! о прибора должен установиться на середине диапазона шкалы. Если указатель измерителя зашкаливает, то следует поменять между собой провода питания делителя напряжения,
В исправном измерителе при изменении значения сопротивления магазинов сопротивления иа 1 Ом при ус товии, ч г о сумма значений conpoi ивлений должна быть 95 Ом, показания должны изменяйся на (1 ±0,2) % диапазона измерений.
8,3.	ТЕРМОКОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ
Термокопдуктоме! рический метод анализа газов основан на использовании зависимости теплопроводное<и анализируемой 1азовой смеси от содержания в ней анализируемого компонента, теплопроводность которою должна значительно превышать теплопроводность любого другого компонента смеси:
Хсч = СД1+(1-С1)Хнк,	(8,4)
где кС11 — теплопроводность смеси; С| — концентрация определяемого компонента; Хц k — теплопроводность смеси неизмеряемых компонентов; kj - теплопроводность определяемо! о компонента.
Теплопроводность [аза практически не гависит от его давления, по зависит от температуры. Эга зависимость характеризуется уравнением
X = X0(T/V,	(8.5)
где Т- 1емпература 1аза, К; То - 273 К. А,, - геплопроводность газа при То, к — температурный коэффициент теплопроводности
В качестве чувствигельного элемента в термокондуктометрических газоанализаторах используется платиновая проволока, помещаемая в исследуемую г а ювую смесь и нагреваемая электрическим током
Изменение концентрации измеряемого компонента в смеси меняет теплопроводность смеси, чз о приводит к и змснепию i епло-отдачи от проволоки и, следовательно, к изменению ее !емпературы и сопротивления.
Таким образом, по сопротивлению платиновой проволоки можно судит ь о копией грации водорода в анализируемой газовой смеси,
В системе СИ та единицу и змерения теплопроводности принимается ватт на метр-кельвин или ватт на метр-i радус Цельсия, причем 1 Вг/(м К) = 1 Вт/(м-°С).
Температурным коэффициентом ien.it'-проводности вещества называется величина, показывающая, какое количество теплоты передается за единицу времени через единичную площадь куба вещества толщиной в единицу длины при разности температур поверхностей стенок 1 ,
В табл. 8.2 приведены коэффициенты ।еплопроводносзи к некоторых газов, а такэхе отношение коэффициентов теплопроводности газов кг к коэффициенгу теплопроводности воздуха кв.
Для мно| окомпонентных газовых смесей зависимость суммарной геплопроводности от концентрации компонентов определяется неоднозначно, поэ! ому использовать метод измерения теплопроводности для анализа трех- и многокомпонентных газовых смесей МОЖНО ЛИШЬ ЦрИ УСЛОВИИ ПОСгоЯНСТВа СОО1-ношения концентраций компонентов в смеси.
Таблица 8 2. Температурный коэффициегп теплопроводности газов
Газ	Коэффициент теплопроводности А. КГ, Вт (м К}	/q/Zq,	1 аэ	Коэффициент теплопроводное [и к К) В1 (м К)	Аг кв
Хлор	7,87	0,323	Азот	24,33	0,996
Двуокись серы	8,37	0,350	Воздух	24,41	1 000
Сероводород	13,15	0,538	Кислород	24,66	1,013
Двуокись углерода	14,6	0,605	Meian	30,19	1,250
Аргон	16,66	0,684	Неон	46,48	1,900
Эз илен	17,59	0,720	Дейтерий	142,35	5,850
Дце1илен	18,96	0,777	Гелий	145,7	5,970
Аммиак	21,77	0,890	Водород	147,18	7,150
Окись углерода	23 57	0 960			
5 8.3
Термокондуктометрические газоанализаторы
245
В термокондуктометрических приборах применяется способ относительного измерения путем сравнивания теплопроводности анализируемой газовой смеси с теплопроводностью эталонной смеси noci оянно! о состава.
Для измерения относительной теплопроводности применяется мостовая схема, изображенная на рис 8.18. Плечами моста являются проволочные резисторы, выполненные из проводника с большим температурным хоэффициен г ом сопротивления. Резисторы нагреваются током от источника напряжения (7. питающего мостовую схему. Ток в питающей диагонали моста устанавливают по миллиамперметру с помощью регулируемого резистора /?р.
Резисторы R, и 7?3 помещены в специальные измерительные камеры, через которые пропускают анализируемую смесь; два других решегора {R2 и /?4) находятся в камерах, заполненных сравнительным газом, в качестве которого используется воздух. Резистором 7?0 схему балансируют таким образом, чго при концеырации анализируемо! о компонента в анализируемой смеси, соответствующей началу шкалы прибора, в измери-гельной диа| онали напряжение oicyrcmyer.
При изменении концентрации определяемого компонента в анализируемой смеси изменяв гся ее теплопроводность, вследствие чего изменяется теплоотдача, а следовательно, и температура резисторов R. и R2.
Изменение температуры ведет к изменению их сопротивлений. Так как резисюры IV и R2 включены в противоположные диагонали моста, то изменение их сопротивлений нарушает баланс моста. Разбаланс
мосга измеряеюя вторичным прибором ИП, шкала которого градуирована непосредственно в процентах анализируемого компонента.
Показания прибора, основанного на схеме неуравновешенно! о моста, зависят от температуры окружающей среды и от изменения питающего напряжения. Для устранения влияния колебаний температуры окружающей среды блок датчика терм ост ати рован. Ток питания необходимо периодически kohi-ролировать и при отклонении от установленного значения - регулировать.
На рис. 8 19 изображена компенса-ционно-мостовая схема переменного тока (компаратор напряжения). Схема состоит из двух мостов: измерительного / и сравнительного II. Мосты питаются от разных обмогок одною 1рансформатора TV. Чувствительные элементы рабочею мосга R, и находятся в открытых стеклянных ампулах и омываю [ся анализируемой газовой смесью. Элементы плеча R2, R± рабочего моста и сравнительного моста находятся в запаянных стеклянных ампулах, заполненных г азовой смесью с содержанием анализируемого компонента, соответствующим началу шкалы прибора. Элементы R5 и сравнительною моста запаяны в ампулах, заполненных газовой смесью с содержанием анализируемого компонента, соответствующим концу шкалы. Напряжение, снимаемое с измерительной диагонали рабочего моста, зависит от содержания определяемого компонент в анализируемой смеси. Напряжение в диаг онали сравни 1 ельно! о мое га носюянно и определяется диапазоном измерения концентрации компонента.
Рис. 8.18. Принципиальная элект рическая схема измерительно! о мосла iiociohhhoi о гока lepMOKOHjiyKioMei рическо! о i азоанал и зазора
Рис. 8.19. Компенсационная измерительная схема переменного тока (компаратор напряжения)
246
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд, 8
В положении равновесия, когда напряжение, снимаемое с регулируемою резистора Rp, равно напряжению, возникающему в диа-। онали моста, напряжение на входе усилителя равно нулю. При нарушении равновесия схемы из-за изменения напряжения в измерительной дна) онали рабочего моста при изменении концентрации определяемого компонента в анализируемой смеси на входе усилителя ЭУ вторичного прибора появляется напряжение. Эю напряжение подается после усиления на реверсивный двигатель РД, который перемещает подвижный койтакт регулируемого резистора Rp в направлении восстановления равновесия схемы. Связанная с подвижным контактом регулируемого резистора стрелка вторичного прибора устанавливается в момент равновесия на делении шкалы, соответствующем содержанию анализируемого компонента. Так как напряжения рабочего и сравни!ельного мостов изменяются одинаково при ишенениях напряжения пи!ания моста и температуры окружающей среды, то показания газоанализатора не зависят от указанных факторов.
Описанная компенсационная мостовая схема применена в газоанализаторах шпов ТП1116 и ТП1120, предназначенных для измерения концентрации водорода в газовых смесях
При анализе сложных смесей, изменение теплопроводное! и которых наряду с (вменением концентрации определяемого компонента может быть вызвано 1акже изменением концентрации неизмеряемых компонентов, применяют дифференциальные измерительные схемы. В этих схемах используют блок промежуточной химической обработки (по-[лотитсль, печь сжи!ания и т. п.), в котором
Рис. 8.20. Схема дифференциального термо-кондуктометрическою । азоанализатора с параллельным соединением камер
осуществляется удаление или замена очного или нескольких компонентов смеси
Один из вариантов дифференциальной схемы показан на рис. 8.20 Чувствительные элемен!Ы R,, помещенные в рабочих камерах, реагирую i на изменение теплопроводности анализируемой i азовой смеси. 1 аз, пос!упающий после блока химической обработки П в камеры с чувез ви-тельными элементами R2, представляет собой первоначальную пробу, из которой удален один (чаще измеряемый) компонент. Этот газ используется в качестве сравнительно! о. По разбалансу мост а можно судить об и вменении геплопроводности j азовой смеси и определи [ ь, таким образом, концентрацию измеряемою компонента.
Рассмотрим особенности наладки термо-кондук । ометрических газоанализаторов на примере I азоанализатора типа ТПП 16.
8.3.1.	ТЕРМОКОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР ТП1116
Газоанализатор предназначен для измерения содержания водорода в i азовых смесях. Принципиальная электрическая схема имеет вид, представленный на рис. 8.19.
Газоанализатор може! измерять содержание водорода в четырех точках. Для этого он имеет блок распределения газа, анало-гичныи блоку распределения газа в i азоанализаторе МН5122-1 (см. рис. 8.15 и 8.16).
В качестве измерюельного прибора использован автоматический самопишущий мост КСМ 2-024 с измененной электрической схемой (аналогичной схеме i азоанализатора МН5122-1, см. рис. 8.14).
И мерительный прибор проверяеюя по схеме на рис 8.17.
Проверку выполняют следующим образом-
а)	подбирают сопротивления R( и R2 магазинов сопроз пилений М/ и М2 так, чтобы стрелка измерительною прибора установилась на начальной отметке шкалы
При этом на Mat азине М2 устанавливается сопротивление R2 = 4-ь8 Ом, а на магазине R, — сопротивление (95 —R2) Ом, в процессе проверки сумма сонрот ивлений R j и R2 ощается равной 95 Ом. Замеряют сопротивление R2 = /?2(г;
б)	магазинами R, и R2 усшнавливают стрелку прибора на конечной от меже шкалы и при 3[ом фиксируют сопрогивление Rj = ~ К,к:
8.4
Опто-акустические газоанализаторы
247
в)	рассчитывают коэффициент к по форму ie
к = //(95 - Л31Г -Л1КХ
где / — диапазон шкалы измерительного прибора.
Для исправною измерительного прибора при изменении сопротивлений Rr и R2 на I Ом в любой точке шкалы показания прибора должны изменяться на 100А. + 0,5% диапазона шкалы I.
В остальном проверка газоанализатора осущесг вляется аналог ично проверке г азоанализатора МН5122-1.
При исправном газоанализаторе при пропускании воздуха (ГОС! 11882 — 73) 0,7 ।r/мин через измерительные камеры через 5 мин стрелка должна установи г ься на пуль шкалы. Если отк юнение стрелки от нуля шкалы будет более чем на одно деление, то следует произвести корректировку нуля (см. рис. 8.19).
8.4.	ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ
Действие онi ико-акустических газоанализаторов основано па оптико-акустическом методе газового анализа, т. е. на изменении поглощения лучистой эперт ии. Этот метод используется для определения концентрации газов, имеющих полосы пот лощения в инфракрасной области спектра.
Механизм поглощения лучистой энергии газами в инфракрасной области спектра обусловлен частотами собственных колебаний атомов или ионов и отдельных структурных групп в молекуле, а также вращением молекул. Способное! ью поглощать и злучение в инфракрасной об тасти спектра обладают газы, молекулы которых состоят из двух или большего числа атомов или ионов, за исключением кислорода О2, азота N2, водорода Н2. Одноатомные тазы не поглощают тучей инфракрасной радиации.
Степень поглощения излучения каждым из поглощающих газов изменяется при изменении длины волны, проходящей через газ радиации. На рис. 8.21 показана зависимость относительного пропускания радиации для окиси углерода СО, двуокиси углерода СО2 и метана СН4 от длины волны (спектры trorношения в инфракрасной области) при толщине слоя газа 100 мм. Как видно из рис 8.21, каждый газ поглощает радиацию н определенной, свойственной ему области спектра: окись углерода — в области 4,7 мкм; двуокись углерода — 2,7 и 4,3 мкм, метан -3,3 и 7,64 мкм.
Рис. 8.21 Спектры поглощения окиси угле-рода СО, двуокиси углерода СО2 и метана СИ4 в области длин волн от 2 до 15 мкм
В соответствии с основным законом светопо!лощепия (законом Бугера — Ламберта-Бера) между поглощением излучения раствором и концентрацией в нем поглощаю-щег о вещества имеется зависимость
/ - IQe~^dC,	(8 6)
где / — энерт етическая сила света, выходящего из (аза, Вт/ср; 10 — энергетическая сила све! а инфракрасно! о луча, пропускаемою через слой газа, Вт/ср; ^ — коэффициент пот лощения, характерный для данною газа и являющийся функцией длины волны; С — концентрация вещества, поглощающего свет, моль/л, е — основание натурального логарифма; d - толщина поглощающего СЛОЯ, СМ.
Таким образом, при постоянных значениях /0, tx и d степень поглощения (или пропускания) газом инфракрасной радиации явтгяется мерой ею концентрации.
Измерение потока инфракрасной радиации основано на следующем физическом явлении. Если газ, способный поглощать инфракрасные лучи, заключить в замкнутый объем и подверг нуть воздействию потока инфракрасной радиации, то за определенный промежуток времени газ нагреется до некоторой температуры, определяемой условиями теплоотдачи. Одновременно происходит со-
248
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
Рис. 8.22. Изменение давления газа в замкнутом объеме при различных частотах прерывания потока облучающего газа инфракрасной радиации
Рис 8.23. Функциональная схема двухканаль-пого оптико-акустического газоанализатора.
3 — нихромовые излучатели, 2 — двигатель обтюратора, 4 — обтюратор, 5 — измерительная камера, 6, 12 — фитыровые камеры, 7, II — правый и левый пучеприемиые цилиндры приемника инфракрасного излучения, & — усизитеть. 9 - самопишущим прибор; 10 — мембрана конденсаторного микрофона. 13 — сравнительная камера
ответствующее повышение давления газа Р( (рис. 8.22, а).
При периодическом прекращении воздействия радиации давление Р2 будет изменязься, например, в соответствии с графиком на рис 8.22,6.
При прерывании с некоторой частотой потока радиации с помощью обз юра гора (устройства с заслонкой, прерывающей поток света) находящийся в замкнутом объеме газ будет периодически нагреваться и охлаждаться, в регультате чего возникнут колебания температуры и давления газа. Возникающие колебания давления Р3 (рис. 8.22,в) могут быть восприняты чувегвигельным элементом газоанализатора.
Необходимая точность измерения степени поглощения инфракрасной радиации достигается применением дифференциальной (двухканальной) схемы.
Функциональная схема двухканальног о оптико-акустическою газоанализатора с непосредственным отсчетом показана на рис. 8.23. Источниками инфракрасной радиации являются нихромовые излучатели 1 и 3.
Потоки инфракрасной радиации поступают в два оптических капала. Оба потока поочередно прерываются с частотой 5 Гц обтюратором 4, приводимым во вращение двигателем 2. В правом канале поток прерывистой радиации проходит через рабочую 5 и фильтровую 6 камеры и поступает в правый лучеприемник 7 мерной камеры.
В левом канале поток прерывистой радиации проходит сравнительную 13 и филыровую 12 камеры и поступает в левый лучеприемник 11 мерной камеры
Через рабочую камеру непрерывно проходит анализируемая тазовая смесь. Сравнительная камера заполняется очищенным азотом или воздухом. Физьтровые камеры служат для уменьшения влияния на показания газоанализатора неизмеряемых компонентов, присутствующих в анализируемой смеси, и заполняются газовыми смесями, содержащими золько неизмеряемыс компоненты.
Мерная камера заполнена газом, концентрация которого определяется в анализируемой смеси, что обеспечивает избирательность анализа, так как в объеме мерной камеры колебания температуры и давления газа будут возникать точько за счет поглощения инфракрасной радиации, соответствующей спектру поглощения определяемою компонента. При посзуплении прерывистой радиации в правый и левый лучеприемцики мерной камеры в них возникают колебания температуры и .давления, которые воспринимаю тся конденсаторным микрофоном 10, находящимся в мерной камере. При этом колебания давления в правом лученриемни-ке будут сдвинуты во времени гго фазе на половину периода оборота обтюратора по
Опто-акустические газоанализаторы
249
отношению к колебаниям давления в левом лучеприемпике.
При равенстве потоков радиации, покупающих в лученриемники, мембрана конден-мгорног о микрофона, воспринимающая сумму давлений, возникающих в правом и левом лучеприемниках, будет находи гься в покос, так как в этом случае колебания давления в надмембрапном объеме возникать не будет Если поток радиации, поступающий в правый лучеприемник, окажется меньшим (за счет поглощения в рабочей камере части радиации, соответствующей спектру поглощения определяемою компонента), то в надмембранном объеме мерной камеры появится переменная составляющая давления газа, значение которой будет зависеть от степени поглощения радиации в рабочей камере Поэтому амплитуда колебаний мембраны конденсаторного микрофона будет зависеть от концентрации определяемого компонента в анализируемой смеси.
Колебания мембраны преобразуются микрофоном в переменное напряжение, которое усиливается электронным усилителем 8, выпрямляется синхронным детектором и подается на показывающий прибор 9. Таким образом, напряжение, измеряемое показывающим прибором, является мерой концентрации определяемого компонента в анализируемой газовой смеси Шкала показывающего прибора градуирована в процентах определяемого компонента.
Более совершенными являются компенсационные схемы, которые строятся на принципах электрической, оптической иди газовой компенсации.
Оптические схемы компенсационных газоанализаторов в принципе не отличаются от схемы с непосредственным отсчетом.
В 1азоанализаторах инфракрасного поглощения с электрической компенсацией реверсивный двигатель измерительно! о прибора (ноIенциомегра) механически связывается с подвижным контактом регулируемого резистора в цепи питания излучателя измерительного оптического канала. Поглощение части инфракрасной радиации в этом канале компенсируется соответствующим увеличением накала излучателя в правом канале и уменьшением ею в левом до iex пор, пока не наступит компенсация. Таким образом, каждому значению содержания анализируемого компонента в газовой смеси соответствует определенное положение подвижно! о контакта регулируемого резистора в цепи накала излучателя.
В компенсационной измерительной схеме с оптической компенсацией
Рис 8 24. Функциональная схема оптико-акустических газоанализаторов с газовой компенсацией:
/ — синхронным выпрямитель; 2 — синхронный двигатель, 3 — отражатель, 4 — излучатель. 5 — обтюратор, 6 — филыровые камеры, 7 — рабочая камера; 8 — компенсационная камера. 9 — регулируемый резистор; 10 — отражающая пластина, 11 — лучеприемиые цилиндры. 12 - конденсаторный микрофон, 13 — лучеприемник, 14 — реверсивный двигатель, 15 — усилитель и блок питания, /6— стабилизатор, 17 - лек1рсишый самопишущий прибор
реверсивный двигатель измерительного прибора (потенциометра) связан с компенсационной заслонкой в левом сравнительном оптическом канале и стрелкой прибора. Таким образом, каждому значению концентрации измеряемо! о компонен|а в [азовой смеси соответствует определенное положение оптической заслонки, а также стрелки по-тенциомет ра.
Недостатком приборов с оптической и особенно с электрической компенсацией является большая погрешность вследствие изменения спек!ральног о состава инфракрасного излучения.
На рис. 8.24 приведена схема о и т и к о-акустическо! о газоанализатора с газовой компенсацией. Особенностью этой схемы является наличие компенсационной камеры Компенсационная камера 8 заполнена определяемым компонентом. Внутри камеры находится подвижный шток, скошенный конец которою являезся отражающей поверхностью. Шток механически связан с реверсивным двигателем 14 и при перемещении
250
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд, 8
меняет толщину газовою слоя в компенсационной камере.
При равенстве потоков радиации, поступающих от отражающей пластины 10 и отражающего конца штока компенсационной камеры 8, схема сбалансирована и реверсивный двигатель заторможен. Увеличение или уменьшение потока радиации в правом канале за счет изменения концентрации анализируемого комцонеша приводи) к разбалансу измерительной схемы. Двигатель начнет вращаться и, соответственно увеличивая или уменьшая толщину газовою слоя в компенсационной камере, вновь сбалан-сируе) схему. Следовательно, каждому значению концентрации измеряемого компонента в газовой смеси соответствует определенная 1 олщина слоя' этого же компонента в компенсационной камере, вследствие чею поглощение инфракрасной радиации в обеих камерах н<ки г одинаковый спектрально-избирательный характер.
Дифференциальная измерительная схема с газовой компенсацией существенно снижает позрешность газоанализатора, вызываемую изменениями гемпературы окружающей среды и атмосферного давления, а также обеспечивает возможное 1ь получения ираюически равномерной шкалы, Этот принцип использован в наиболее распространенных on I ико-акустичсских газоанализаторах типов ОА2109М, ОА2209М и ОА2309М.
8.4.1.	ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ ОА2109М, ОА2209М И ОА2309М
Наиболее распространенные оптикоакустические газоанализаторы ОА2109М, ОА2209М, ОА2309М являются шационар-ными, автоматическими самопишущими приборами Они предназначены для непрерывно! о измерения концентрации окиси углерода (OA2I09M), двуокиси углерода (ОА2209М) или метана (ОА2309М) в газовых смесях, содержащих окись углерода, двуокись углерода, метан, азот, кислород, водород в любых количествах.
Действие этих газоанализаторов основано на измерении степени hoi лощения анализируемым !азом инфракрасной радиации, которая зависит от концентрации определяемого компонента в анализируемой смеси. В приборах использована дифференциальная схема с газовой компенсацией (см. рис. 8.24).
Газоанализаторы сосюя! из блока при
емника и электронного ав гомат ическог о самопишущего прибора типа КСУ2.
Блок приемника газоанализатора выполнен в виде моноблочной конструкции щию-вого крепления с двумя отсеками — верхним и нижним. Нижний отсек закрывается крышкой, уплотняется резиновой прокладкой и является пыленепроницаемым. В нижнем отсеке корпуса приемника устанавливаемся оптико-акустический блок и элементы системы термостатирования отсека (нагревательные элементы). Оптико-акустический блок имеет направляющие и може! по ним выдвигаться примерно на 20 см.
На крышке нижнего отсека находятся смо г ровое окно для наблюдения за положением шкалы компенсирующею устройства, а также элемен i ы уст ройства коррекции оптическою нуля газоанализатора (привод нулевой заслонки).
На основании оп гико-акустического блока смонтированы: б ток излучателей, рабочая и компенсирующая камеры, фильтровые камеры, отражающая пластина, нулевая заслонка, л учен рием ник, реверсивный двигатель и сильфон компенсирующей камеры, закрытый кожухом.
На барабане компенсирующей камеры установлена шкала, используемая дчя фиксации пулевого положения штока
Рабочая и фильтровые камеры выполнены в виде полых цилиндров с о г вере тлями, закрытыми с обеих ст орон корундовыми пласт инами, пропускающими инфракрасные лучи. Рабочая камера состоя i из двух частей, стянутых винтами, чю обеспе-чивае! возможность чистки вну i ренней поверхности камеры. Герметизация рабочей камеры обеспечивается с помощью резиновой прокладки.
Компенсирующая камера состоит из насадки, выполненной в виде цилиндра со скошенным под умом 45° торцом, закрытым корундовой плас।иной, и подвижного штока, торец ко юрою также срезан под yi ном 45е и отполирован. Насадка скреп иена с корпусом, внутри которо! о расположена ось На ось с одной ciороны насажено цилиндрическое зубчатое колесо со шкалой, связанное с реверсивным двигателем, с яру! ой стороны навернут шток. Таким образом, при повороте зубчатого колеса шток перемешается в продольном направлении. Герметичность компенсирующей камеры при пооупятсльном перемещении штока обеспечивается сильфоном.
Положение штока определяется по шкале. Зубча । ое колесо шкалы также механически связано с подвижным контактом
5 8.4.
Опто-акустические газоанализаторы
251
регулируемого резистора измерительного моста.
Нулевая заслонка служит для риулиро-вания noiоков инфракрасной радиации при установке нулевой точки шкалы.
Лучеприемник состоит из латунного iep-метиз провал hoi о корпуса, внутри коюрого устанавливается конденсаторный микрофон, и двух лучеприемных цилиндров. Внутренняя поверхнос1ь лучеприемных цилиндров хромирована и отполирована; их юрцевыс отаерыия юрметично закрыты корундовыми пластинами.
Для заполнения лучеприемника служа1 две трубки на корпусе камеры. В левой части лучеприемника (на крышке) расположен стеклянный проходной изолятор, через который выводится провод, подключающий неподвижный электрод конденсаторного микрофона в схему микрофонного каскада. Мембрана микрофона имеет электрический контакт с корпусом камеры. Микрофонный каскад закрепляется на крышке корпуса лучеприемника и при помощи пятижильного кабеля со штепсельным разъемом соединяется с усилителем приемника. Микрофонный каскад закрывается кожухом.
Сильфон, соединенный металлической [рубкой с компенсирующей камерой, служит тля уменьшения влияния изменения атмосферного давления и окружающей температуры на показания газоанализатора.
В верхнем отсеке блока приемника расположены 1ри электронных блока (У! — УЗ). Блоки являются съемными и вставляются со стороны лицевой панели.
На передней панели измерительного блока У1 имеются переменные резисторы
«Начало» и «Конец» для ретулировки начала и конца шкалы газоанализатора, переменный резистор «Усиление», а также гнезда контроля работы тазоанализатора «Вых I», «Вых 2», «Фаза», «±» и предохранитель на 0,25 А усилителя У1,
На передней панели блока стабилизации У 2 расположены конд рольные гнезда « 4- 24 В», «-24 В», «100 В», «1» и лампочки сигнализации «Нагрев», «Перез рев», характеризующие режим термост а зирования отико-акус-тического блока.
На передней панели выпрямительного блока УЗ расположены |умблеры «Термостат», «Репер», «РД», «Сеть», предохраниie-ли 1 А, । незда контроля «Накал», лампочка сиз нализации включения напряжения питания.
На задней стенке каждого электронно! о блока имеются разъемы типа РП14, ответные части которых укреплены на направляющих, расположенных в торцевой части верхнею огсека блока приемника.
С помошыо этих разъемов осуществляется электрическое соединение электронных блоков с оптико-акустическим. Доступ к этим разъемам обеспечивается при снятии крышки на задней стенке корпуса.
Конструктивно приемники газоанализа-юров ОА2109М, ОА2209М и ОА2309М различаются только длиной рабочих и филыро-вых камер.
В табл. 83 приведены длины рабочих камер (Lp Д, фильтровых камер рабочего канала (£ф Д и данные по концентрации определяемого компонеззта в смесях, которыми заполнены лучеприемники (концентрации С',уч1. компенсационные (концентрации Ск Д и филь।ровые камеры для газоанализато
Таблица 8.3. Пределы измерения и параметры Lp к, Лф к, Сц.ч, Ск к газоанализаторов типов ОА2Ю9М, ОА2209М и ОА2309М
	Параметры при измерении для											
Пре ie'i	окиси yi лерода			:о	двуокиси		XI лерода СО,		метана СН4			
	Г	г	= °	о		£	ф °	о			°°	=
измерения ^□анализаторов.												
объемные					-Г	е-			с-		С	
0-1	35	10	50	25	20	25	50	18	35	10	30	25
0-2	20	25	50	25	10	35	50	13	20	25	30	25
0-5	20	25	100	75	10	35	100	60	20	25	30	60
0-10	10	35	100	75	2	35	50	13 - 18	10	35	30	75
0-20	2	35	50	25	1	35	50	13-18	2	35	30	30
0 -30	3	35	100	60	1	35	100	30	з	35	30	60
0-50	2	35	100	75	1	35	100	50	2	35	30	60
0-70	1	35	100	60	0,5	35	100	60	1	35	30	60
0 100	1	35	100	100	0,5	35	100	75	1	35	30	100
252
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
ров на окись yi лерода, двуокись углерода и метан с различными пределами измерения.
Фильтровая камера рабочего канала заполняется смесью СО2-50%, СН4 — 50% при измерении окиси yi лерода СО; смесью СО — 50%, СН4 - 50 % при измерении двуокиси у[лерода СО2; смесью СО2 — 50%, СО — 50 % при измерении метана СН4.
Длина фильтровой камеры в сравнительном канале для всех пределов измерения составляет 41 мм Приемники i азоанализаторов имеют невзрывозащищенное исполнение. Для обеспечения безопасной эксплуатации газоанализаторов корпуса приемников необходимо непрерывно продувать азотом. В газоанализаторах на двуокись углерода продувка азотом служи! для устранения влияния на показания прибора содержащейся в воздухе двуокиси углерода. Расход азота должен быть установлен в диапазоне 0,05 — 0,3 л/мин
Особенностью	газоанализаторов
ОА2109М, ОА2309М является возможность
в)
Рис. 8.25. Схемы подключения измерительного прибора КСУ2-О15 к газоанализаюрам ОА2109М -ОА2309М:
а — без унифицированного выходно! о пн нала. б — с унифицированным выходным сигналом 0-5 мА, в —с унифицированными сигна ыми 0—10, О — 100 мВ, 0-1 В
получения кроме унифицированного выход hoi о сигнала 0 — 5 мА выходных сигналов 0—10, 0—100 мВ и 0—1 В со(ласно ГОСТ 9895-69. Для получения этих сигналов необходимо использовать образцовые резисторы нт манганиновой проволоки
На рис 8.25 приведены схемы подключения измери!ельного прибора КСУ2-015 к газоанализаторам ОА2109М - ОА2309М
При необходимости исполыования только ОДНО! О унифицированного ВЫХОДНО! о сигнала по напряжению соответствующие резисторы из схемы на рис. 8.25, в должны быть ИЗЪЯТЫ.
Сопр01ивления резисторов R.-R< следующие: Rj = 2 Ом; R2 = 20 Ом; R3 = = 200 Ом.
Резисторы R,—должны иметь класс ючности 0,05 или 0,1, т, е. указанные выше сопротивления резисторов должны выдерживаться с точностью 0,05 или 0,1 % соответственно.
При подготовке газоанализаюров к работе следует:
1)	тумблеры «РД» и «Репер» установить в положение «Выкл». Подать напряжение питания и npoi реть газоанализатор в течение 3 ч;
2)	проверить нулевое показание । азо-анализаюра, пропустив через рабочую камеру приемника азот или воздух при расходе (0,0083 + 0,0033) т/с [(0,5 + 0,2) д/мин] Азот или воздух пропускать последовательно через филыр с хлористым кальцием и аскаритом.
Отклонение С1ре.ючного указателя самопишущего прибора от нулевой отметки шкалы не должно превыгна1Ь при этом + 1% верхнего предела измерения.
Если стрелочный указатель уходит за указанные пределы, то изменением положения нулевой заслонки ошико-акустического блока приемника установи!ь показания на нулевой отметке шкалы. Для досч упа к
выход газа
Рис. 8 26. Схема проверки । азоанализатора по кон!рольным смесям
1 - ромме ip, 2 — веч гиль точной pei у чировки, .? -оптико-акустическии 1азоана шзаюр, 4 — фильтр-осушите [ь, 5 — стеклянный переходник. 6 ба г
зон
§8 4.
Опто-акустические газоанализаторы
253
заслонке в корпусе предусмотрено специальное отверстие;
3)	проверить показания газоанализатора по контрольной тазовой смеси, содержащей измеряемый компонент в количестве, соответствующем (70 + 3)% верхнего предела измерений, и азот — остальное.
Для проверки газоанализатора по контрольной смеси (при отсутствии специального блока регулировки и фильтрации) должна быть собрана схема, приведенная на рис. 8.26.
Соединение элементов схемы выполняется трубками из вакуумной резины.
Регулировка расхода контрольной смеси осуществляется вентилем точной регулировки, установленным на баллоне; контроль расхода производится ио ротаметру РС-ЗА.
Показания газоанализатора необходимо контролировать в течение 10 — 20 мнн по записи на диаграммной лете самопишутце-jo прибора.
При проверке газоанализатора, предназначенного для измерения концентрации двуокиси углерода (прибор ОА2209М) в t азо-вых смесях, содержащих водород, в состав контрольной газовой смеси должен входить кроме двуокиси углерода и азота водород в количестве, соответствующем его средней концентрации, принятой при градуировке;
4)	при несоответствии показаний газоанализатора данным химического анализа контрольной газовой смеси (например, после ремонта) произвести pei улировку верхнего предела измерения шкалы. Для этого через рабочую камеру нужно пропустить азот. Нулевое деление шкалы компенсирующего устройства должно установиться против неподвижного индекса. В противном случае следует изменить положение нулевой заслонки таким образом, чтобы нулевое деление шкалы установилось цро!ив неподвижного индекса. После этого через рабочую камеру пропустить контрольную смесь, содержащую определяемый компонент в количестве, соответствующем (70+3) % верхнего предела измерения газоанализатора, и с помощью резистора с надписью «Конец» совместить стрелочный указатель самопишущего прибора с соответствующей отметкой шкалы. Затем снова пропустить азог или воздух и с помощью резистора «Начало» совместить стрелочный указатель с нулевой отметкой шкалы.
Операцию настройки нулевой точки шкалы и точки, соответст вуютцей (70 + 3) % верхнего предела измерений, производить до тех пор, пока при пропускании через газоанализатор азота (или воздуха) и контрольной смеси стрелка самопишущего
прибора не будет устанавливаться на соответствующих отметках шкалы. Затем производят окончательную проверку показаний I азоапализатора по газовым смесям, содержащим определяемый компонент в количествах, соответствующих 25, 50 и 100% верхнего предела измерения, и азот - остальное.
При отсутствии контрольной смеси, содержащей определяемый компонент в количестве (70±3)% верхнего предела измерения газоанализатора, для контроля и регулирования газоанализатора можно воспользоваться реперным устройством.
Проверка реперного сигнала осуществляется при заполнении рабочей камеры азотом или воздухом и включении тумблера «Репер» на передней панели выпрямительного блока. Газоанализатор считается работоспособным, если показание репера в момент проверки соответствует его показанию, указанному в паспорте газоанализатора. Для уменьшения погрешности реперной проверки последнюю рекомендуется производить при тех же условиях (а1мосферное давление и температура окружающей среды), при которых производилась градуировка газоанализатора по контрольным газовым смесям и одновременная с эз им проверка реперною сигнала.
При невозможности проверки показания репера при тех же условиях, при которых производилась градуировка прибора, необходимо ввести поправку на влияние атмосферною давления (при этом учитывается, что влияние колебаний температуры окружающей среды благодаря гермостагированию оптико-акустического блока сводится к минимуму).
При повышении атмосферного давления на каждые 1333 Па (10 мм рт. ст.) от градуировочною значения, указанного в паспорте, показание репера следует уменьшить на 1 % верхнего предела измерения, а при понижении атмосферного давления на каждые 1333 Па (10 мм рт, ст.) — соответственно увеличить на 1 % верхнего предела измерения.
Значительное отклонение показаний репера от паспортных значений может быть обусловлено разгерметизацией приемника излучения или компенсирующего устройства;
5)	при недостаточной стабильности работы газоанализатора проверить юстировку оптико-акустического блока и настройку синхронного детектора.
Юстировка заключается в определении взаимно! о расположения излучателей, при котором разность сравниваемых потоков ми-минальна; юш ировка производится при продувке рабочей камеры азотом, не содержащим определяемою компонента.
254
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
Неправильно
Правильна
Рис. 8.27. Chi налы на контрольных гнездах блока У /;
я - на । незде «Вых. 2», б — на i пезле «Вых. 1», в - на гнезде «Фаза»
Юстировка выполняезся следующим образом. Озключить напряжение пи гания реверсивного двигателя тумблером, установленным на передней панели выпрямительного блока । азоанализатора; тумблеры «Репер», «Термосзаз» должны быть в выключенном пол ожении.
Открыть крышку оптического блока. Плавно поворачивая рукой шкалу компен-сируюзцез о устройства, установизь нулевое деление шкалы против неподвижного индекса.
Выдвинуть по направляющим оптикоакустический блок, предварительно отвернув чегыре винта, крепящие блок с амортизаторами в корпусе.
Перекрыв по гок радиации одного и з излучателей, второй излучатель установить перемещением по вертикали в положение, еоозветезвующее максимальному сиз налу Д(ЗЯ ЭТО! о отпускают стонорный винз и перемещают излучатель вращением гайки. Сиз нал на выходе усилителя при этом должен быть неискаженным (рис. 8.27, а). Значение сигнала по ламповому вольтметру должно быть 4 — 5 В.
Сиз нал наблюдают по осциллог рафу С1-49 и ламповому вольтметру В7-17, подключенным к контрольному гнезду «Вых 1», на и змерительном блоке газоанал и за i ора Форма сиз нала должна соответствовать кривой на рис. 8.27,6. Аналоз ично отрегулировать положение второго излучазеля.
И злуча । ель, который дает больший сигнал, установить в положение, при котором сигна1 от нез о будет равен сигналу оз второго излучателя.
Горигонзатьным и верг икальным перемещением излучателей добиться минимального значения остаточною сигнала от двух ззоз оков радиации.
Для перемещения излучателей в зори зон-тал том направлении оз пускают вин гы, крепящие установочную армазуру излучателя к кронштейну. Минимальное значение остаточного сигнала от двух потоков радиации должно быть 10—20 мВ
Юсзировку можно считать законченгзои, когда отношение сиз нала от полного потока (при перекрытом другом потоке) к остаточному сигналу достигает значения 100 300
По окончании юстировки следует закрепить все винты, обращая особое внимание на стопорные винты, крепление которых необходимо производить рукой во избежание поломки излучателей;
6)	отрегулировать фазу синхронного выпрямителя таким образом, чтобы происходило срезание отрицательного полупериода, т. е. чтобы сигнал оз полного потока имел вид обрезанной синусоиды (рис. 8 27, а).
Резулировку фазы производят смещением вправо или влево щитка, установленного иа блоке излучателей и обозначенною надписью «Установка фазы» Наблюдение сизнаиа производят по осциллографу на контрольном 1 негде с надписью «Фаза» Положение щиткд, фиксируемое по шкале, необходимо отметить в паспорте газоанализатора;
7)	включить напряжение питания реверсивного двигателя тумблером «РД» на ззанели выпрямительного блока Сигнал наблюдают по осциллографу з1а контрольном з незле «Вых 2». Форма сигнала должна соответствовать кривой, показанной на рис 8.27, а. Перекрыв заслонкой оптический рабочий поз ок, проверить направление вращения реверсивного двизателя. Реверсивный двигатель дочжен вращаться в сзорону увеличения показаний по шкале компенсирующею устройства В противном случае необходимо поменять местами провода, подключенные к зажимам 1 и 2 двигателя РД09.
Потенциометр «Усиление» на измерительном блоке установить в среднее положение Вынуть заслонку из рабочего потока. После эюю реверсивный двигатель будет вращаться до тех пор, пока нулевое деление шкалы компенсирующего устройства нс установится против неподвижного индекса. Коэффициент усиления измерите зьною блока подбирается таким, чтобы шкача компенсирующего устройства устанавливалась посте двух-трех колебаний.
Для удобства работы с каждым электрон-
П.5.
Термохимические газоанализаторы
255
иым блоком при необходимости его отдельной проверки и пи регулировки в комплект поставки включаются переходные шлан-юзые кабели длиной до 1,5’м.
После окончания юстировки следует проверить paGoiy системы термостатиро-вания и работоспособность газоанализатора:
1)	включить тумблер «Термостат» выпрямительного блока и iipoipeib шзоанали-заюр в Учение 3 ч, при этом температура в корпусе оптического блока должна быть 50°С, Температура окружающей среды должна быть (2О+5)°С. TeMiiepaiypa в корпусе определяется с помощью термометра с ценой деления 0,5 °C, помещенного в корпусе оптического блока. При отклонении значений этой температуры более чем на + 2 "С oipe-[улирова! ь эти значения с помощью потенциометра на плате блока стабилизации.
О нормальном функционировании системы iepM ост а тирования сигнализирует периодическое мигание контрольной лампочки Нагрев. Контрольная лампочка Перегрев не должна юреть. При повышении Еемнершуры термоста!ирования в корпусе оптико-акустического блока свыше 55 — 60 °C загорается лампочка Перегрев. Контрольная лампочка Нагрев должна погаснуть. Периодическое загорание лампочки Перегрев свидетельствует о неправильно выставленной температуре или о неисправности в схеме термо-статировапия;
2)	проверить положение шкалы компенсирующего устройства при продувке рабочей камеры азотом и отрегулировать положение шкалы с помощью нулевой заслонки таким образом, чтобы нулевое деление шкалы компенсирующего устройства усщновилось против неподвижного индекса;
3)	проверить показания газоанализатора в ючке, coolветствующей (70 + 3) % верхнего предела измерения по контрольной газовой смеси, содержащей определяемый компонент в количестве (70 + 3)% верхнего предела измерения;
4)	проверить положение нулевой заслонки, которая должна находиться в положении, допускающем изменение показаний газоанализатора не менее чем на +10% верхнего предела измерения.
В противном случае заслонка устанавливав еся в положение, обеспечивающее необходимый 10 %-пый запас, а выравнивание потоков радиации осущесЕВЛяешя вертикальным перемещением излучателей. Проверку положения заслонки следует производить по контрольной газовой смеси, содержащей измеряемый компонент в количестве 70% верхнего предела измерений;
5)	проверить показания репера. Для этого необходимо продуть рабочую камеру азотом, включить тумблер «Репер» на выпря-миЕельном блоке и записать в паспорт показание репера при данных атмосферном давлении и температуре. Значение репера должно находиться во второй половине шкалы самопишущего прибора.
При работе газоанализатора после каждой смены излучателей производится юстировка и настройка газоанализаюра.
При необходимости следует прочищать наружные поверхности окон газовых камер и отражающей пластины. Чюбы не повредить полированную поверхность отражающей пластины, для чистки следует пользоваться беличьей кисточкой.
В случае загрязнения внутренней поверхности рабочей камеры камера снимается с платы оптико-акустического блока, разбирается и протирается батистовой тканью, смоченной спирто-бензольной смесью. Попадание спирто-бензольной смеси на клеевой шов камеры недопустимо.
После чистки газовых камер следует производить регулировку нулевого показания и показания, соответствующего 70 % верхнего предела измерений по контрольной смеси.
Газоанализаюр рассчитан на непрерывную продолжительную работу. При кратковременных включениях и выключениях газоанализатора необходимо производи 1ь дополнительную регулировку нулевых показаний.
Контрольная смесь для проверки газо-анализаюра поставляется совместно с газоанализатором. В случае отсутствия баллона с контрольной смесью последняя должна быть приготовлена с точностью анализа определяемого компонента, соответствующей ± 1 % верхнего предела измерения газоанализатора.
8.5.	ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ
Термохимический метол измерения концентрации еэзов основан на измерении полезного теплового эффекта химических реакций, протекающих в присутствии катализатора.
Наибольшее распространение получили схемы, в которых используеЕСя реакция окисления (юрения). Можно выделить два типа схем построения термохимических газоанализаторов. К первому типу относятся схемы, в которых реакция, сопровождающаяся выделением тепла, проз екает на катализаторе (обычно на платиновой нити), причем катализатор одновременно исполь-
256
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
Рис. 8.28. Принципиальная электрическая схема термохимически! о газоанализатора
туегея и как чувствительный элемент измерительной схемы. Такие схемы используют в приборах, работающих в качест не индикаторов или сигнализаторов горючих газов в воздухе производственных помещений. Ко второму типу oi носятся схемы, в которых реакция протекает на насыпном катализаторе, а полезный тепловой эффек i, сопровождающий реакцию, измеряется термочувствительными элемешами.
Электрическая схема термохимцческот о газоанализатора, в котором используе i -ся эффект взаимодействия анализируемою компонента с ката низа юром, показана на рис. 8.28. Схема представляет собой уравновешенный мост переменного тока, два плеча которого образованы рабочим KrpJ6 и сравни i ельным Rfep термометрами conpoi ивления. Два дру-I их плеча образованы резисюрами и R2 с постоянными сонро i инлениями. Резистор Ro служит для установки нуля.
Рабочий термопреобразовалель сопро-।ивления находится в кагализаторс, сравнительный — в неактивной массе. При отсутствии в тазовой смеси определяемою компонента термопреобразователь находится в зонах с одинаковой температурой и мостовая схема находится в равновесии. При наличии в газовой смеси анализируемого компонента на ка1ализаторе протекает реакция с выделением тепла, в результате че! о температура катализатора повышается Изменение темперагуры вызывает изменение сопротивления рабочего термопреобразователя Rfрдб- В диагонали моста возникает
сигнал разбаланса, который вызывает вращение реверсивно! о яви! ателя РД и связанною с ним подвижного контакта регулируемо! о резистора Кр. Перемещение подвижного контакта регулируемого резистора и связанной с ним стрелки вторичного прибора пропорционально содержанию компонента в смеси.
8.6.	КОМБИНИРОВАННЫЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ
Если необходимо определить содержание нескольких компонентов в сложных юзовых смесях, то в системах технологического контроля применяются комбинированные газоанализаторы, использующие различные методы газовот о анализа. По существу комбинированные газоанализат оры состоят из набора отдельных блоков приемников, каждый из которых основан на определенном методе газовою анализа. Однако при этом в устройстве и наладке 1аких комбинированных газоанали за горов имеются и определенные особенности. В качестве примера рассмотрим комбинированный газоанализатор типа ГАК-1.
8.6.1 ГАЗОАНАЛИЗАТОР АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОЛОШНИКОВОГО ГАЗА ГАК-1
Газоанализатор автоматический колошникового г а та ГАК-1 предназначен для непрерывного раздельного измерения концентрации окиси углерода СО, двуокиси углерода СО2 и водорода Н2 в колошниковом газе доменной печи.
Газоанализатор является промышленным прибором с унифицированным выходным сигналом постоянно! о тока 0 — 5 мА по каждому измери1ельному каналу.
Газоанализатор предназначен для работы в черной металлур! ии; может быть использован в управлении технологическими процессами доменного производства.
Принцип действия । азоанализатора основан на двух методах анализа, оптико-акусгическом — для измерения концентрации окиси yt лерода и двуокиси yi лерода и термокондуктометрическом — для измерения концентрации водорода.
Анализ смеси на окись углерода и двуокись углерода в газоанализаторе осуществляют оптико-акусл ические приемники газоанализаторов ОА2Ю9М и ОА2209М.
6 8.6.
Комбинированные газоанализаторы
257
Канал СО Канал СОг Канал Нг
Рис 8.29. Структурная схема газоанализатора ГАК-Г
Анализ смеси на водород в газоанализаторе осуществляет газоанализатор на водород 1ипа ТП1120.
Структурная схема тазоанализатора представлена на рис. 8.29.
Газоанализаюр представляет собой трехканальную схему.
Каналы СО и СО2 состоял из приемников ОА2109М, ОА2209М и самопишущих приборов КСУ2-О15.
Канал Н2 состоит из стабилизатора напряжения С-0.09, приемника газоанализатора ТП 1120, самопишущего прибора КСМ2-024 и блока унифицированного сигнала БУС.
Принципиальная пневмогидравлическая схема I а зоанализатора представлена на рис. 8.30.
Газоанализатор сосюит из щита вспомогательных устройств 1 и шкафа анализаторов 2.
Щит вспомогательных устройств представляет собой раму, на которой установлены холодильник ХК-1. фильтр предварительный ФП и редуктор РД-10. Соединение щита вспомот а тельных устройств со шкафом анал и заторов выполняется i рубкой 8хГХ18Н1ОТ ГОСТ 9941-72.
Шкаф анализаторов состоит из составных частей, смонтированных в напольном шкафу.
В передней части шкафа расположены приемники ОА2Ю9М, ОА2209М, ТП1120, два самопишущих миллиамперметра КСУ2-О15, уравновешенный самопишущий мост КСМ2-024 и блок контро тя, состоящий из фильтра контрольного, ротаметра РМА-1 и двух вентилей. В нижней передней части шкафа расположены также автоматический выключатель «Сеть» и миллиамперметр М42100 (на рис 8.29 и 8.30 не показаны).
Внизу шкафа расположен блок унифицированного сигнала БУС. На передней пане
Рис. 8.30. Принципиальная пневмогидравлическая схема i азоанализатора ГАК-Г
(-шит вспомогательных устройств: 2 — шкаф анализаторов. Шт}-Шт1 - штуцеры; Ф2 - фильтр претнаритетьный Ф11, У1 — редуктор РД-10, У2 и УЗ - блоки фитырации, >4 — блок контроля, У5 Уб и У7 — приемники т азоанализаторов ОА2109М, ОА2209М и ГП1120 соответственно. О -холодильник ХК-1; Bhj—Вн4 — вентили, Ип, - манометр, Ип2 — ротаметр РМА-1; Кр1ъ
ходовые краны
9 Наладка средств измерений
258
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
ли шкафа имеется окно для наблюдения за сигнализацией включения1 БУС, облегчающее доступ к потенциометрам «Уст. нуля Н2» и «Уст. нуля СО2», а также к предохранителям и выключателю блока.
На дне шкафа закреплен стабилизатор напряжения С-0,09.	1
Внутри шкафа на панели установлены регулятор расхода РР, вентиль Вн4 и два блока фильтрации У2 и УЗ.
Анализируемый газ от щита вспомогательных устройств поступает в шкаф через штуцер ZWrj «Вход пробы».
Контрольный газ поступает в шкаф через штуцер Н1т2 «Вход газа».
Сброс анализируемого и контрольного газа осуществляется через штуцер Шт4 «Выход пробы»,
Щит вспомогательных устройсз в устанавливается на расстоянии не более 30 м оз точки отбора анализируемого газа. Расстояние между щитом вспомогательных устройств и шкафом анализаторов должно быть минимальным — не более 1 м.
При монтаже газовой линии должен быть обеспечен угол наклона газопровода от фильтрующего устройства (у точки отбора) до холодильника не менее 10° в сторону холодильника.
Газоанализатор может работать в двух режимах: измерения и контроля. -
В режиме измерения анализируемый газ проходит через устройства пробо-подготовки щита вспомогательных устройств. Щит вспомогательных устройств служит для предварительной очистки (фильтр ФД охлаждения (холодильник О) и понижения давления (устройство У!} анализируемого газа.
Затем газ поступает на вход шкафа анализаторов через штуцер проходит последовательно через блоки фильтрации У2 и УЗ, регулятор расхода РР, открытый вентиль Вн2 (Рнэ закрыт), контрольный фильтр Ф4, ротаметр Ип2у приборы ОА2109М, ОА2209М, ТП1120. Вентиль Вн4 служит для сброса избыточною давления.
В режиме контроля газовая смесь из контрольного баллона подается непосредственно в шкаф анализаторов через штуцера Шт2, Шт4 и проходит последовательно через открытый вентиль Вн3 (вентиль Вн2 закрыт), контрольный фильтр Ф4, ротаметр Ип2у У5 (ОА2Ю9М), Уб (ОА2209М) и газоанализатор иа водород У7.
Наличие в анализируемой газовой смеси одновременно СО, СО2 и Н2 вызывает дополнительную погрешность в показаниях ОА2109М, ОА2209М и ТП1120. Для уменьшения этой погрешности введены коррекции: коррекция по влиянию изменения содержания СО и СО2 в анализируемой 1азовой
Рис. 8.31. Принципиальная электрическая схема канала анализа газа на водород газоанализатора ГАК-1:
У - электронный усилитель; РД — реверсивный двигатель; Н2 — шкала прибора КСУ2 на водород
§8.6.
Комбинированные газоанализаторы
259
Рис, 8.32. Структурная схема блока унифицированного сигнала (см. рис. 8.28):
ЯП - измерительный преобразователь; ПН ~ преобразователь напряжения; В У — вычислительное устройство; У У — устройство умножения
смеси на показания ТП1120 и коррекция по влиянию содержания Н2 в анализируемой газовой смеси на показания ОА2209М.
Принципиальная электрическая схема канала анализа газа на водород газоанализатора ГАК-1 (схема приемника газоанализатора ТП1120 с коррекцией) представлена на рис. 8.31.
Для коррекции в самопишущий прибор КСУ2 на СО встроен дополнительный регулируемый резистор /?3, а в КСУ2 на СО2 — дополнительный регулируемый резисюр Rs. На регулируемые резисторы напряжение подается через специальные делители напряжений на резисторах /?ь R2 и Кй, R7 от дополнительных обмоток трлнсформатора Тр. Напряжения с корректирующих резисторов /?3 и Rs суммируются с напряжением измерительного регулируемого резистора /?4 на водород, и тем самым производится коррекция показаний содержания водорода.
Коррекция показаний ОА2209М производится при помощи блока унифицированного сигнала БУС (см. рис. 4.30).
Структурная схема блока унифицированною сигнала показана на рис. 8.32.
Блок БУС выполняет две функции: преобразует нелинейный выходной сиг нал ТП1120 в линейный унифицированный сигнал постоянного тока и осуществляет коррекцию ОА2209М по водороду.
В БУС входят следующие устройства: измерительный преобразователь, вычислительное устройство, устройство умножения, стабилизаторы напряжения.
Измерительный преобразователь решает две задачи; преобразует сопротивление регулируемого резистора в постоянное напряжение 1/вых и осуществляет линеаризацию показаний ТП1120.
Линеаризация показаний осуществляется за счет того, что сам измерительный преобразователь имеет нелинейную характеристику преобразования.
Преобразователь напряжения выполняет две функции’ преобразует постоянное напряжение в ток и служит для электрической установки нуля.
Для коррекции показаний ОА2209М необходимо реализовать функцию
(8.7)
где к — эквивалентный коэффициент передачи вычислительного устройства, устройства умножения и преобразователя; UCO: — напряжение, пропорциональное концентрации СО2 в анализируемой смеси; 1/Н1 — напряжение, пропорциональное концентрации Н2 в ана ш-зируемой газовой смеси.
Вычислительное устройство служит для усиления сигналов Uco2 и
В качестве устройства умножения использована компенсационная схема, в которой один из элементов с управляемым коэффициентом передачи входного напряжения охвачен отрицательной обратной связью. Принципиальная электрическая схема устройства умножения представлена на рис. 8.33.
Полевые транзисторы V7\ и ИГ2 в схеме на рис. 8.33 работают в режиме резисторов, сопротивления которых определяются напряжением 1/адтв, поданным на их затворы Если к} э> Kj/tj и /<2	R2/r2 (где кг. к2 —
коэффициенты передачи операционных усилителей Л2 при разомкнутой обратной связи; /"! и г2 — сопротивления сток — исток полевых транзисторов VTi, VT2 соответственно), то можно записать
(7вых =	(8.8)
</со„ + А^со2 — (Ki /ГД (8.9)
где Д(/СО; — напряжение между входами схемы Лэ. Если коэффициент усиления к схемы А3 достаточно большой, то величиной Д17со2 = ^затвА можно пренебречь.
Тогда
^СОа/^вых = (I7j /I/н2)(К 1 /Я2)(г2/г Д (8.10)
Рис. 8.33. Принципиальная электрическая схема устройства умножения (см. рис. 8.31)
260
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
откуда
вых (lA?OJ^H1/^l)(^2/^lHrl/r2)- (8-11)
Так как
Лг/Rj = const, —const и Us = const,
(8.12) то
^вых = ^1 ^Н^ССК,
где = R2i'i/(Rir2Ul) - постоянный коэффициент.
Опорный сигнал 1/оп = 100 мВ обеспечивается ВЫСОК0С1аОИЛЬНЫМ иеючником.
Подготовка ।азоанализатора к работе. Если газоанализатор ранее находился в условиях, резко отличающихся от рабочих, его [lOjnoiOBKy к работе следует вести после выдержки в нормальных условиях в течение 24 ч.
При подготовке необходимо выполниib следующие операции:
заполнить фильтры газоанализатора соответствующими наполнителями:
фильтр предварительный — ватой;
фильтры-осушители - хлористым кальцием;
фильтр химический — бологной рудой;
проверит ь правильное! ь монтажа и соединения блоков, входящих в газоанализатор;
подготовить к работе приемники ОА2109М, ОА2209М и самопишущие приборы КСУ2, КСМ2 сошасно техническим описаниям и инструкциям по экеплуаiации на данные приборы;
закрыть вентиль «Анал. газ» и при открытом вентиле «Контр, таз» продуть через штуцер «Вход газа» азот. Установить расход газа 0,5 л/с (расход газа устанавливается с помошью веншля точной регулировки, расположенно! о на баллоне). Без продувки 1ехноло1 ической смесью приемник газоанализатора Till 120 включать не рекомендуется;
включи ib । азоанализатор тумблером «Сеть»,
включить приемники ОА2Ю9М, ОА2209М;
включить приемник газоанализатора ТП1120, установив ручку выключателя приемника в положение «Вкл.»;
прогреть газоанализатор в течение 3 ч;
произвести настройку приемников ОА2109М и ОА2209М при отключенном БУС;
произвести установку нуля ТП1120 с помощью потенциоме!ра «Уст. нуля», распо
ложенного на передней панели газоанализатора;
включить БУС;
продуть газоанализатор азотом;
проверить, что отклонение показаний самопишущею миллиамперметра КСУ2 на СОj от нулево! о положения при продувке не превышает 1 % верхне! о предела измерения. Если отклонение показаний превышает 1 %, то потенциометром «Уст. нуля СО2», расположенным на передней панели БУС, установить нулевое положение КСУ2;
потенциометром «Уст. нуля Н2» установить нулевое значение выходного унифицированного сигнала ТП1120 по миллиампер-ме!ру М42100, расположенному на передней панели шкафа анализаторов;
открыть вентиль «Анал. газ», при этом вентиль «Контр, газ» должен быть закрыт;
осуществить подачу анализируемого газа на вход щита вспомогательных устройств, соединив трубопровод со штуцером «Вход пробы»;
ротаметром, расположенным в блоке контроля, установить расход анализируемого газа 8,3-1О-ъ м3/с (0,5 л/мин).
При работе газоанализатора необходимо;
один раз в сутки производить проверку нулевых показаний ОА2109М, ОА2209М и ТП1120: отклонение показаний от нулевого не должно превышать 1 % верхнею предела измерения. В процессе рабшы iазоанализатора отключение и замена самопишущих приборов запрещается;
регулярно проверять подачу воды в холодильник ХК-1 (см. рис 8.30) и производиib слив конденсата не реже одного раза в сутки;
регулярно, по мере загрязнения, но не реже одного раза в месяц, заменять фильтр Ф4 в блоке контроля У4;
одновременно с заменой фильтра ф4 производить замену наполнителя фильтрующего стакана фильтра Ф,;
ие реже одно! о раза в пять дней производить замену наполнителя фильтра осушителя;
не реже одного раза в семь дней производить смену наполнителя химического филыра;
следить за нормальным расходом анализируемой газовой смеси. Проверять расход анализируемой смеси не реже одною раза в смену;
периодически (один раз в сутки) проверять показания газоанализаторов ТП1120, ОА2109М, ОА2209М на азо i е и на одной И! контрольных газовых смесей.
§8.7.
Составление дозированных газовых смесей
261
8.7.	СОСТАВЛЕНИЕ ДОЗИРОВАННЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
При составлении смесей газов для проверки (калибровки) газоанализаторов, в i ом числе хромаю! рафов, используют несколько распространенных методов, которые применяю! в зависимости от имеютце! ося лабораторною оборудования и требуемого состава смеси.
Объемный метод составления газовых смесей. Сущность этого метода заключается в смешивании laioe известного состава под давлением, близким к атмосферному Компонент отбирается в калиброванную бюре!ку, затем вытесняется в 1 азометр или аспиратор известною обьема, тде ратбавляется газом-рлбавителем. Запирающей жидкостью при отборе компонента в бюре,ке и 1азоме,ре является насыщенный раствор поваренной СОЛИ (\аС1).
Количество по объему чистого (100 %-но-го) компонента, которое необходимо ввести в газометр «для получения смеси с заданной кон цен । рацией Скоч, рассчитывается по формуле
GoM = ^СмСкОм/ЮО'	(8.13)
Если для составления смеси имеется газ не 100 %-пой концентрации, то расчет концентрации Ском определяется по формуле
С ком =	таз/К-м, (8.14)
тде Ском газ — концентрация компонента в исходном газе, % объемные.
Когда в газе-разбавителе имеется некоторое количество компонента, смесь ко i орот о надо приготовить, концент рация компонента в смеси чистого т аза и т аза-разбави теля определяется но формуле
Gom = 100ГКОЧ/ГСМ + (Км -
^ком) ^ком разй/Ееч,	(8.15)
где Ском ра5б — концентрация данного компонента в газе-разбавителе.
В общем случае концентрация компонента в приготовленной смеси рассчитывается по формуле
Gom = [G.-i-iGom газ + (Т'см — Уаз)Gom газ]/К?м-
(8.16)
В случае приготовления газовых смесей с применением запирающих жидкостей необходимо учитывать, что вода и концентрированный раствор поваренной соли растворяют некоторые газы. В табл. 8.4 укатаны значения растворимости некоторых газов в воде и в растворе поваренной соли. Раство-
Таблица 8.4 Растворимость газов
Газ		Растворимость температуре,	при °C
			;	|_	20
В воде
Азот Водород Гелий Кислород Окись углерода Двуокись углерода
Сероводород Метан
Этан Этилен Пропан Бутан
В концентрированном
растворе соли (NaCl)
Двуокись углерода
Кислород
Азот
Водород
0,0209
0,0204
0,0098
0,0429
0,0315
1,424
3,977 0.0480 0,0803 0,191
0.577 0,0059 0,013 0,0184
0,0154 0,0182
0,0099 0,0310 0,0232 0,878
2,572 0,0331 0,0472 0,122 0,0394 0,0327
0 393 0,0052 0,0066 0,0153
римош ь — это объем газа, приведенный к 0 °C и 760 мм рт. ст., поглощаемый единицей объема жидкости при парциальном давлении । а та 760 мм рт. ст. Для газов, интенсивно растворяющихся в воде и насыщенном растворе соли, в качестве запирающей жидкости можно использовать трансформаторное масло, кремнийорганическую жидкость и др.
Прит отопление газовых смесей методом парциальных давлений. Предварительно от-вакуумированный баллон высокого давления вместимостью 5—10 л заполняют исходным газом до определенного давления Рком. После этого бал юн присоединяют к источнику компремированного (сжатого) газа-разбавителя и постепенно, чтобы не вызвать замет-нот о ратот рева баллона, давление в нем поднимают до заданного значения. Давление смеси газов которое должно быть в баллоне после добавки в нет о т аза-разбави-геля, можно рассчитать по формуте
Рсм — 100Ркпм /(. ком,	(8.17)
где PhOM — давление в баллоне после введения чистого компонента: Скоч — необходимая концентрация компонента в смеси.
В общем случае концентрация компонента Схом в смеси рассчитывается по фор-
262
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
муле
Ском = £Ргадком гаг 4*
4* (-Рем — Р| аз) С КОМ Д]/Р™,	(8 18)
где Ском гаэ — концентрация .компонента в исходной газовой смеси; Ском разб — концентрация компонента в газе-разбавителе; Ргаз — давление исходной газовой смеси; Рсм — давление приготовленной смеси.
Погрешность приготовления смеси указанным методом определяется в основном погрешностью при измерении давления, Для уменьшения погрешности при заполнении баллона компонентом и газом-разбавителем давление измеряется контрольными манометрами.
Метод парциальных давлений позволяет получить большое количество контрольной смеси. Смесь в баллонах удобно транспортируется и может храниться без изменения состава длительное время. Баллоны сжатого газа для приготовления газовых смесей должны соответствовать действующим правилам по технике безопасности.
В некоторых частных случаях для проверки автоматических газоанализаторов могут быть использованы естественные или полученные при электрохимических или других процессах смеси i азов с известным постоянным количественным составом. Примерами таких смесей могут служить чистый атмосферный воздух (сухой), содержащий 20,95 % кислорода и 0,93 % аргона и смесь газов, получаемая при электролизе воды с содержанием 66,67 % водорода и 33,33 % кислорода.
Составление паровозду шных смесей. Наиболее распространенным является метод, основанный на дозировке точных навесок жидкой фазы веществ в калиброванную ем
кость, заполненную воздухом. При этом можно воспользоваться установкой, изображенной на рис. 8.34. Для удаления примесей посторонних веществ из воздуха, находящегося в емкости 1, устанавливается поглотитель 3, заполненный силикагелем, через который воздух циркулирует при открытых кранах 4—6 с помощью компрессора 7. Циркуляция производится не менее 30 мин. Затем закрывают краны 4 и 5. отсоединяют поглотитель 3 и на его место помещают сатуратор 2 с навеской жидкой фазы. Краны сатуратора соединяют с общей линией, вкл ючают насос и в течение 3 ч перемешивают смесь. После перемешивания краны закрывают, отсоединяют сатуратор и компрессор.
Массу необходимой навески жидкости G, мг, определяют по формуле
G = CKmiV^,	(8.19)
где Ском - требуемая концентрация компонента в смеси, мг/л; Ксм — объем пригенов-ляемой смеси, л.
Если концентрация компонента должна быть выражена в процентах объемных, то удобно пользоваться формулой
G = ОДгУсмМРбарСком/Т, (8.20)
где G - масса жидкости, г; Ском - требуемая концентрация компонента, % объемные; Ксм — объем приготовляемой смеси, л; М — молекулярная масса жидкости; Рбар - барометрическое давление, Па; Т — абсолютная температура, К.
Максимальная концентрация компонента Ском макс, г/л, в паровоздушной смеси определяется моментом насыщения паров испаряемой жидкости при данной температуре
Рис. 8.34. Схема составления дозированных паровоздушных смесей
Рис. 8.35. Схема приготовления газовых смесей с дозированной концентрацией кислорода или водорода
(8.8.
Средства измерения плотности и влажности газов
263
и определяется по формуле
Ском. махе =	(8-21)
где R — газовая постоянная; Рем — давление паров воздушной смеси при данной температуре Т, кгс/см2; Иисп — объем испаренной жидкости при насыщении, л; Т — температура смеси, К; М — молекулярная масса жидкости.
Приготовление газовых смесей методом дозирования компонентов. На рис. 8.35 представлена схема приготовления газовых смесей с концентрацией кислорода или водорода до 2% объемных. Установка действует по принципу дозирования водорода или кислорода, полученного путем электролиза раствора щелочи (КОН или NaOH) в потоке азота или воздуха. Электролизер представляет собой две сообщающиеся камеры Кг и К2 из органического стекла, заполняемые 20 %-ным раствором щелочи. В камеры вмонтированы электроды Э1 (+) и Э2 (—), к которым от трансформатора TV через переключатель ХА, диод VD (Д-305), амперметр РА и потенциометр R (0—50 Ом) подводится постоянное стабилизированное напряжение 6 или 9 В. Для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения в схему введен электролитический конденсатор С. Через камеры продувают азот или воздух при постоянном их расходе. Расход контролируют U-образ-ным жидкостным манометром по перепаду на сужающем устройстве.
Концентрация дозируемого компонента в смеси рассчитывается по формуле
Ском = ZK100/Q,	(8.22)
Где Ском — концентрация кислорода или водорода, % объемные; I — ток, A; Q — расход азота или воздуха, л/ч; К — количество водорода или кислорода, выделяемого при протекании тока / в течение 1 ч, л/(А-ч).
Количество водорода или кислорода определяется по формуле
к = о,21-7бот/[273(/’-/’язб)]
или К = 0,585Т/(Ратм - РИ1б), (8.23) где 0,21 — коэффициент электролиза при Г = 0СС и Р = 760 мм рт. ст., л/(А-ч); Т — температура окружающей среды, К; Ризб — избыточное давление газа над раствором щелочи, мм рт. ст.; Р;1ТМ — атмосферное давление, мм рт. ст.
Получение водородной или кислородной газовой смеси зависит от положения вентилей Вн1 и Вн2 (рис. 8.35). Закрыв вентиль Вн2 и открыв Вн2, получают водородную газовую смесь. Для получения контрольных газовых смесей с содержанием О2 или Н2
Рис. 8.36. Зависимость концентрации кислорода и водорода от тока при приготовлении газовых смесей по схеме на рис. 8.35;
/ - водород при расходе азота или воздуха 10 л/ч; 2 — кислород при расходе азота 10 л/ч или водород при расходе азота или воздуха 20 л/ч; 3 — кислород при расходе азота 20 л/ч
до 1 % объемного переключатель ХА ставят в положение 6 В, для концентрации до 20 % -в положение 9 В.
Как видно из (8.26), содержание кислорода (или водорода) в смеси прямо пропорционально току электролизера. Это наглядно видно из графика на рис. 8.36 (прямые 1—3 соответствуют различным значениям расхода азота или воздуха).
8.8.	СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ И ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ
Плотномеры. Плотность вещества в общем случае определяется как отнощение его массы m к объему V:
р = m/V.	(8.24)
Плотность газа зависит от температуры и давления. Для идеального газа эта зависимость определяется соотношением
р = Ро  273Р/(760Т),	(8.25)
где р0 — плотность газа при 0°С и 760 мм рт. ст.; Т - температура газа, К; Р — давление газа, мм рт. ст.
Плотность обладает свойством аддитивности, т. е. для механической смеси жидкостей или газов справедливо соотношение
Рем = Е PfG,	(8.26)
i = l
264
Наладка средств измерения состава и качества газов
Разд. 8
где С, - концентрация г-го компонента, % объемные; р, — плотность г-го компонент: рсм — плотность смеси.
Из (8.24) - (8,26) видно, чтсГпри измерении плотносги газов следует исключить влияние колебаний температуры и давления. Если измерение плотности используется как метод определения состава смеси из двух компонентов (бинарная смесь), то плотности комио-ненгов должны существенно различаться.
С учетом этого на рис. 8.37 приведена схема поплавкового плотномера, применяемого для измерения плотности газов. R приборе в камере 13. через которую проходит исследуемый газ, производится непрерывное взвешивание стеклянного шара 5, заполненного азотом.
Так как обьем шара V и масса т вычиненного им газа в плотномере постоянны, то масса стеклянного шара 5 однозначно определяет плотность газа [см. (8.22)].
Так как колебания темпера1уры и давления газа одинаково влияют на массу стеклянного шара 5 и противовес 10, то тем самым исключается их влияние на результаты измерения.
Влагомеры. Содержание водяных паров в газах выражается абсолютной или относительной влажностью.
Абсолютная влажность указывает содержание водяных паров в единицах объема влажного или сухого газа при О °C и 760 мм рт. ст. Взаимный пересчет абсолютной влажности, отнесенной к сухому и влажному газу, производится по формуле
а = я0/(1 + «о/804),	(8.27)
где а — содержание водяных паров во влажном газе, г/м3; я0 — содержание водяных паров в сухом газе, г/м3.
Относительная влажность показывает отношение содержание водяных паров в 1 м3, к максимально возможному содержа-
ник) их (в состоянии насыщения) при той же гсмпсратуре. Относительная влажность выражается в относительных единицах или в процент ах и соответственно рассчитывается по формулам
Ф = а/амакс; ф = * • 100/«макС,	(8.28)
где а — абсолютная влажность, г/м3; амикс — абсолютная влажность воздуха в состоянии насыщения при данной температуре, г/м3.
Иногда относи г едьная влажность, %, выражается соотношением
Ч> = Рпарп ' Ю0/Рнас, (8.29) где Р„нр„ — парциальное давление (упруг ость) водяных паров, находящихся в газе; -максимально возможное парциальное давление водяных паров в газе при насыщенном состоянии.
Определение влажности по отногцепию парциальных давлений является приблизительным, по г ому что водяные пары не точно подчиняются уравнению идеального газа. В производственных условиях влажность тазов обычно выражается тем пераз урой точки росы и представляет собой температуру, при которой газ насыщен парами воды. Если охладить газ ниже точки росы, избыток водяного пара начнет конденсироваться. Перевод влажности, выраженной температурой точки росы, но влажность, выраженную в мг/м3, приведен в табл. 8.5.
В настоящее время существует несколько методов итмерения влажности тагов и воздуха. Наибольшее практическое применение нашли следующие методы: психрометрический. точки росы, кулонометрический.
Психрометрический метод основан на измерении температуры двумя термометрами — «сухим» (обыкновенным) и «мокрым» (смоченным водой). По разности температур с помощью таблиц или номограмм определяется относительная влажность. В промыш-
Рис. 8.37. Схема плотномера газов;
/ и 14 — устройс гва регулировки чувствительности; 2 — коромысло; 3 и 8 — входной и выходной штуцера, 4 и 9 - порнстыс стеклянные фильтры; 5 — тонкостенный полый стеклянный шар. 6 и 7 — груз н мембранная коробка, компенсирующие изменение давления и температуры газа, 10 — полый открьпый стеклянный niap (противовес); 11 и 12 — устройства для балансировки коромысла; 13 — измерительная камера; J5 — постоянный магнит; 16 - стрелка прибора; 17 — шкала прибора
Средства измерения плотности и влажности газов
265
Табчица 8.5 Перевод влажности, выраженной температурой, С, точки росы, вш/м'
Температура гонки росы, С	МГ'м'	Температура точки росы, °C	мт/м'
-88	0,100	-52	23,150
-86	0,137	-50	29,440
-84	0,196	-48	37 190
-82	0.286	-46	47,200
-80	0,394	-44	59,800
-78	0,558	-42	75,550
-76	0,755	-40	95,000
-74	1,032	-38	118,000
-72	1,408	-36	148,000
-70	1,908	-34	184,000
-68	2,576	-32	254,200
— 66	3,440	-30	281,400
— 64	4.560	-28	345.800
-62	6,040	-26	423,800
-60	7,925	-24	517,000
-58	10,480	-22	629.000
-56	13,690	-20	763,000
ленности этот метод мало применим вследствие большой погрешнос ги о i Tai рязне-иия устройства, смачивающего влажный термометр. Психрометры обладают большой инерционностью, а также не moi у г исяоль-юваться для измерения влажности i азов при отрицательных температурах
Метод точю! росы основан на определении температуры поверхнос ги твердо! о тела (металлического зеркала, кварца и т. п.), при которой на нем конденсируется влага из окружающей среды Начало конденсации влаги на поверхнос т и тела определяется различными мето 1ами Метод точки росы позволяет измерять влажность газа при пюбых давлениях этого taia При неизменном давлении температура точки росы не тависит от температуры исследуемого газа, блатодаря чему имеется возможность установки да1чика вне исследуемой среды и подвода к нему контролируемого газа по трубопроводу
Кулонометрический метод основан на поглощении влат и из анализируемой среды и ее электролизе. Значение тока электролиза является мерой концентрации влаги. Чувщви-тельный элемент кулонометрического датчика влажности показан на рис. 8.38.
Рис. 8,38. Чувствительный элемент датчиков кулонометрических влагомеров
Чувствительный элемент имеет пластмассовый корпус /, во внутреннем канале которого размещены два металлических электрода 2 в виде геликоидальных несоприка-сающихся спиралей Между электродами нанесена пленка 3, частично тидратирован-ная пягиокисыо фосфора, обладающая очень хорошей высушивающей способностью. Через чувстви1ельный элемент в направлении, указанном стрелками, непрерывно подается анализируемый газ. Расход газа поддерживается постоянным при помощи регулирующих устройств. Геометрические размеры элемента и расход газа подбирают таким образом, чтобы влага целиком извлекалась из газа.
Поглощенная влат а соединяется с веществом пленки и образует концентрированный раствор фосфорной кислоты с электропроводностью, пропорциональной количеству поглощенной влат и К электродам присоединен источник постоянного тока. Одновременно с поглощением влаги в толше вещества пленки ведется ра можение ее электролизом. Образующиеся при этом кислород и водород унося г ся по । оком анализируемого газа.
Количества поглощенной и разложенной в единицу времени воды при установившемся режиме равны, и благодаря этому протекающий в цепи ток пропорционален концентрации влаги в анализируемом газе.
В качестве вторичных приборов (плотномеров и влагомеров), как правило, используются стандартные электронные потенциометры и мосты. Методы их наладки были рассмотрены выше.
Раздел 9
НАЛАДКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВА И КАЧЕСТВА РАСТВОРОВ ВЕЩЕСТВА
9.1.	АКТИВНОСТЬ ВОДОРОДНЫХ ИОНОВ КАК МЕРА ЩЕЛОЧНОСТИ И кислотности ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
Одним из факторов, характеризующих физико-химические, биохимические и химические процессы в различных отраслях промышленности, является активность ионов водорода, натрия, хрома и других веществ в растворах. При измерении состава и качества вещества наиболее широко используется свойство ионов водорода в водных растворах вещества, определяющих меру кислотности и щелочности растворов.
9.1.1 НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ
Чистая вода очень слабо диссоциирует на катионы водорода Н и аиноиы гидроокиси ОН- по схеме
Н2().-‘Н' ТОН?	(9.1)
Стрелки, направленные в обе стороны, указывают на то, что наряду с диссоциацией молекул на ионы одновременно идет процесс соединения (рекомбинации) ионов в молекулу воды В результате одновременно идущих процессов диссоциации молекул и рекомбинации ионов устанавливается динамическое равновесие, при котором за равные промежутки времени число распавшихся молекул оказывается равным числу вновь образующихся Мерой количества вещества является грамм-ион, з е. то количество ионов, масса которых численно равна атомной массе Произведение концентраций ионов [Н+], г-иои/л, и [ОН-], г-иои/л, образующихся в процессе диссоциации воды, называется ионным произведением воды и записывается в виде
КНгО= [Н*][ОН-] = const (9.2)
Коэффициент Кнго зависит от температуры. Однако в интервале температур 20 — 25 °C значение коэффициента КНг0 можно принять равным 10“14
Постоянство значения Кн2о в интервале температур 20 —25 °C позволяет для любого водного раствора найти концентрацию ионов [ОН-] при известной концентрации
[Н+] и наоборот, так как
[ОН-]= 10-14/[Н+]; [Н + ] = Ю-14/[ОН ]
В чистой воде и любом нейтральном растворе концентрации [Н+] и [ОН-] одинаковы и равны Ю-7 г-ион/л,
Есливводном растворе[Н+] > [ОН-] > > 10”7 г-ион/л, то раствор имеет кислую реакцию, если [Н+] < [ОН ] <10 7 г-ион/л, то раствор имеет щелочную реакцию.
Молекулы кислот, солей и щелочей в водных растворах также обладают свойством диссоциировать на положительные и отрицательные ионы. Так, молекулы соляной кислоты в водном растворе диссоциируют на положительные (катионы) Н+ и отрицательные ионы (анионы) кислотно! о остатка СГ, что можно записать так:
НС1^Н++СГ	(9.3)
Таким образом, в водных растворах кислот, солей и щелочей кроме катионов [Н + ] и анионов [ОН-], полученных при диссоциации воды, имеется большое количество положительных и отрицательных ионов, полученных при диссоциации растворенного вещества.
В результате электростатического взаимодействия ионов часть их соединяется в ионные пары и они становятся неактивными, что приводит к изменению активной концентрации ионов [Н+] и [ОН-], Произведение [Н + ] и [ОН’] для данной температуры остается величиной постоянной-
В растворах, содержащих большое количество различных ионов, активная концентрация ионов водорода может значительно отличаться от их общей концентрации и определяется выражением
«н = [Н+]/,
где осн — активность ионов водорода, г-ион/л; [Н + ] — концентрация ионов водорода, г-ион/л; f— коэффициент активности.
Мера активности ионов водорода. В растворах, применяемых в промышленности, активность выражается дробными числами. В связи с этим для удобства было предложено характеризовать активную кислотность или щелочность растворов при помощи отрицательного логарифма активности ионов водорода (ан). Эта величина обозначается
[9.1.	Активность водородных ионов 267
символом pH;
pH = - lgaH; ан = 10 рн или pH = lg(l/aH).
(9.4)
Для нейтральных растворов при ан = = 10"7 г • ион/л значение pH = 7. Кислые растворы имеют pH <7, а щелочные pH > 7. Весь диапазон изменения значения pH растворов от самого кислого до самого щелочного характеризуется рядом чисел от О до 14. В этом диапазоне изменению pH раствора на единицу соответствует изменение активной концентрации ионов водорода в 10 раз, например раствор с pH = 3 в 10 раз активнее, чем раствор с pH = 4.
Таким образом, при измерении pH измеряют не концентрацию кислоты или щелочи в растворе, а активность ионов водорода. Этим обстоятельством, в частности, объясняется значительное уменьшение значения pH щелочных растворов с увеличением температуры, хотя вода по-прежиему остается нейтральной, а количество щелочи остается неизменным.
Концентрация растворов. В рН-метрии используются химические растворы, в том числе и буферные, которые могут иметь различное выражение концентрации.
Буферные растворы обладают стабильностью числа pH при разбавлении их водой, а также дроблении некоторо! о количества свободной кислоты или щелочи.
Концентрацией раствора называется количество вещества в единице объема или чассе растворителя.
Процентная концентрация — количество граммов растворенного вещества в растворе.
Молярная концентрация (молярность) См — количество грамм-молекул растворенного вещества в одном литре раствора (г-мол/л).
Размерность концентрации молярных растворов обозначается буквой М.
Грамм-молекула — масса вещества в граммах, численно равная ею молекулярной массе.
Например, 2М раствор NaCl получается при растворении 116 г NaCl в 1 л воды (молекулярная масса равна 58).
Нормальная концентрация (нормальность) — количество молей (грамм-эквивалентов) растворенного вещества в 1 л раствора (г-экв/л или мг-экв/мл).
Растворы, концентрация которых выражена таким способом, называются нормальными. Размерность концентрации нормальных растворов обозначается буквой н. (с точкой), а значение концентрации определяет нормальность раствора. Например, если в 1 л раствора содержится 1 г-экв вещества, з о
его концентрация равна 1 н. Такой раствор часто называется однонормальным. Раствор с концентрацией 0,5 н. называется полунор-мальным. •
Нормальность и молярность растворов одноосновных кислот и щелочей совпадают, гак как грамм-эквиваленты этих веществ равны их грамм-молекулам,
Грамм-эквивалент соответствует массе эквивалента химического, под которой понимается безразмерная величина, равная отношению массы элемента к массе соединяющегося с ним водорода или к массе вещества, замещающего водород в соединениях.
Например, 0,1 н. раствор НС1 получается при растворении 3,6 г НС1 в воде (молекулярная масса равна 36, значит, грамм-эквивалент = грамм-молекуле = 36	г), объем
которого доводится до 1 л.
Однонормальный (1 н.) раствор H2SO4 получается при растворении 49 г H2SO4 в воде (молекулярная масса равна 98, грамм-эквивалент равен 98/2 = 49), объем которою доводится до 1 л.
9.1.2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ pH
Существует несколько методов измерения pH, основными из которых являются колориметрические и электрометрические.
Колориметрические методы основаны на свойствах некоторых веществ, называемых индикаторами, изменять свой цвет в зависимости от значения pH раствора. Например, при помощи бумажных индикаторов можно легко и быстро определить примерное значение pH.
Электрометрические методы измерения основаны на электрическом электродном эффекте водородных ионов. Они дают высокую точность измерения pH и позволяют получить непрерывность измерений. Электрометрических методов два; кондуктометрический и i альванометрический.
Кондук)ометрический метод, основанный на определении электропроводности раствора сильных кислот и щелочей с последующим расчетом значения pH, применяется довольно редко.
Г альв анометрическ ий метод основан на измерении разности потенциалов электродных систем избирательного действия, ЭДС которых зависит от активности концентрации ионов водорода в растворе.
В практике промышленного измерения значения pH по гальванометрнческому методу наибольшее распространение получили электродные системы, состоящие из стеклянного измерительно! о электрода и хлор-
268
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
Рис. 9.1. Схема работы электродной системы: / — стеклянный электрод 2 — элеюролитический ключ, 3 — контактный электрод, 4 — вспомота-тельный электрод сравнения
серебряною или каломельного электрода сравнения,
Гальванометрнческий мет од и змерения pH основан на измерении электродвижущей силы I альваническо! о элемента, Этот метод измерения получил наибольшее применение в промышленности.
Гальванический элемент представляет собой систему проводников первого рода (элек I роды) и проводников второго рода (рас 1 воры электролитов), находящихся в контакте В качестве электролита при измерении pH используется анализируемый раствор.
Элек1ро (вижущая сила (ЭДС) гальваническою элемента складывается из сдельных ЭДС, возникающих в месте контакта проводников перво! о и второго родов (электрод — paciBop э тектролита) и проводников второю рода (растворы электролитов). Последняя носит название диффузионного потенциала.
При погружении в анализируемый раствор измерительно! о электрода на его наружной поверхности появляется потенциал Ех, который является мерой активности ионов водорода.
Измерить значения Ех непосредственно
нельзя, так как в этом случае между проводником прибора и расг вором возникает ЭДС. Поэтому для снятия потенциала Ех применяют еще один электрод, так называемый вспомога!ельный (электрод сравнения).
Схема работ ы электродной системы показана на рис. 9.1.
Электродвижущая сила системы
Е = Ек + Еан + ЕВ(Л1 + Ех, (9.5)
где Ек — потенциал дополнительного (контактного) электрода в стандартном растворе, находящемся внутри шарика; Евц — (нменциал внутренней поверхности стекла в стандартном растворе, Евсп - потенциал дополнительного вывода вспомогательного элек i рода в растворе, находящемся внутри вспомогательного электрода; Ех - потенциал наружной поверхност и с i екл янного электрода в анализируемом растворе
При этом значение диффузионного по генциата между анализируемым раствором и раствором внутри вспомо! ательного электрода должно быть достаточно малым (допустимым), чтобы не искажать точность электродной системы при измерении pH.
Через пористую перегородку на конце вспомо! аильного электрода 4 осуществляется электролитический контакт дополнительною вывода вспомогательного электрода с анализируемым раствором. Этот вил контакта часто называю । э гектролитическим КЛЮЧОМ
Электролитический ключ позволяв получить неполяризуюшийся электрод, хотя на границе раздела двух сред (как указывалось выше) возникает диффузионный потенциал, зависящий от ряда факторов, учесть которые практически очень трудно.
Пористой nepei ородкой электролитического ключа может служить асбестовое волокно, пористая керамика, шлиф (щель между притертыми стеклянными поверхностями), пористый эбонит и т п. Все эти материалы создают сравнительно небольшие диффузионные потенциалы.
Кроме того, nepei ородка должна позволять paci вору вспомогательного элекi рода непрерывно с определенной скорое ,ью вытекать, что обеспечивает посюянство и неизменность физическою состояния границы раздела, а следовательно, в какой-то степени определяет постоянство диффузионного потенциала. Обрат ное направление потока через пористую переюродку недопустимо, так как при этом искажается результат измерения и можег произойти «отравление» дополнительно! о вывода вспомо! ательного электрода
{9.1
Промышленные системы измерения pH
269
Таким образом, считая с достаточной степенью точности значения Ек, Евгг и Евсп постоянными, видим прямую связь между £ и Е\, т. е. ЭДС электродной системы определяет активность ионов водорода, а значит, и значения pH.
9.2,	ПРОМЫШЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ pH
Система измерения pH, как и любая измерительная система, представляет собой совокупность средств измерений (измерительно! о и вспомо! агельного электродов, преобразователей и измери гельных приборов) и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи и предназначенных для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических системах управления.
В технической литературе чаш о применяют термин «pH-метр», подразумевая под ним систему измерения pH.
Промышленные рН-ме1ры применяются в качестве рабочих средств измерений
9.2.1.	СТЕКЛЯННЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ
Нормативно-технические документы Госшандарта СССР дают определение терминов, относящихся к pH-метрик.
Стеклянный электрод — электрод, предназначенный для преобразования значения активности ионов водорода (значения pH) в значение электродвижущей силы.
Электрод вспомогательный — электрод, предназначенный для создания опорного потенциала при работе в паре со стеклянным или другим индикатором при потенциометрических измерениях.
Чувствительный элемент длч измерения pH — устройство, состоящее из стеклянною и вспомогательного электродов, объединенных арматурой, в котором под воздействием анализируемой среды возникае! ЭДС, пропорциональная активности водородных ионов.
В качестве измерительных элекз родов pH применяют стеклянные водородные и сурьмяные электроды.
Водородный электрод получаю г при насыщении платиновой черни чистым водородом. При измерениях часть электрода, насыщенная водородом, должна непрерывно омываться потоком водорода извне. Если соблюдать осюрожность при работе и применять чистый водород, то в рас [ворах, не
содержащих вещеезв, легко адсорбируемых платиной или окисляющих водород, можно получить очень точные значения pH.
Промышленная эксплуатация этих элек!-родов вызывает определенные трудности.
Сурьмяный электрод применим для измерений в суспензиях и коллоидных сишемах, в концентрированных рас i ворах солей металлов с более отрицательным стандартным потенциалом, чем у сурьмы (присутствие солей Bi, Pb. Sn и других искажает результаты), Окислители-восстановители искажают результаты измерений, и в их присутствии определение pH сурьмянам электродом ненадежно.
Благодаря простоте устройства и механической прочнош и сурьмяный элех трод иногда находит применение при производственных измерениях, хотя точность измерения не Bcei да достаточна.
Наиболее широкое распространение в промышленности получил стеклянный электрод. С его помощью можно производить измерения в растворах, содержащих сильные окислители и восстановители, т. е. там. где нево ЗМОЖНО ИСПОЛЬЗОВЯ! ь водородный и дру-I ие элек । роды.
Для изгоюнления стеклянных электродов используют специальный вид стекла — так называемое электродное стекло. Свойства электродною стекла были определены экспериментально в начале XX в., а в дальнейшем была разработана теория стеклянною электрода.
Согласно теории Б. П. Никольского образование потенциала электродного стекла обусловлено процессами ионною обмена между стеклом и раствором.
Структура стекла рассматривав 1ся как неподвижный анионный силикатный скелет, внутри которого могут двигаться только катионы щелочные, катионы натрия и лития располагаются в узлах силикатной решетки. При соприкосновении с раствором эти ионы вытесняются более подвижными и имеющими меньший радиус иоиами водорода, которые и придают шеклу свойства волород-но1 о электрода. Процесс ионного обмена продотжается до наступления состояния равновесия. которое зависит от активношей ионов щелочного металла и водорода в растворе, а также от прочноши их связи в стекле и растворе
Необходимо иметь в виду, что в стеклянных электродах наблюдаются неодинаковые потенциалы внешней и внутренней поверхностей по отношению к одному и тому же раствору. Эщ разность потенциалов называется потенциалом асимметрии.
270
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
Таблица 9.1 Технические данные стеклянных электродов
Тип электрода	Предельное значение линейного диапазона характеристики pH при температуре, °C						Температура анализируемой среды, °C	Давление анализируемой среды, МПа
	25		80		наибольшей рабочей			
	нижнее	верхнее	нижнее	верхнее	нижнее	верхнее		
1	0	12	—	—	0	10	0 40	-0,09 4- +0,6
2	0	14	0	11	0	10	25-100	-0,09 4- +0,6
3	-0,5	12	0	9	0	9	15-80	-0,09 4- +0,6
4	—	—	0	11	1	8	70-150	До 1,2
Значение потенциала асимметрии может иногда достигать нескольких десятков милливольт. Значение потенциала асимметрии стеклянных электродов может быть значительно снижено (до долей милливольта) предварительным вымачиванием электродов в воде в слабокислом, а иногда и в слабощелочном растворе.
В настоящее время на стеклянные электроды ГСП распространяются следующие стандарты:
«Электроды стеклянные промышленные для определения активности ионов водорода. Технические условия»;
«Электроды стеклянные для определения активности ионов водорода. Методы и средства поверки».
Эти стандарты распространяются на стеклянные электроды, предназначенные для преобразования активности ионов водорода (значения pH) водных растворов и пульп (кроме растворов, содержащих фтористоводородную кислоту или ее соли и вещества, образующие осадки или пленки на поверхности электродов) в значения электродвижущей силы.
Приведем основные термины, относящиеся к технической характеристике стеклянного электрода*
водородная характеристика — изотерма зависимости потенциала от значения pH;
предел линейности водородной характе~ ристики — значение pH раствора, при котором отклонение от линейности достигает нормированного значения;
стандартный потенциал — потенциал электрода относительно нормального водородного электрода в растворе со значением pH, равным нулю при температуре 20 °C;
нормированный водородный злектрод — водородный электрод, приэлектродиый раствор которого имеет активность ионов водорода, равную единице, а давление водорода в котором равно нормальному атмосферному давлению;
координаты изопотенциальной точки — обозначение по оси ординат pH и по оси абсцисс Еи.
Технические данные стеклянных электродов приведены в табл. 9.1.
Верхние пределы линейного диапазона водородной характеристики электродов типов 1—3 в табл. 9.1 указаны для растворов с 0,1 н. концентрацией ионов натрия.
Стандарт определяет технические требования ко всем выпускаемым стеклянным электродам ГСП
В частности, крутизна водородной характеристики электродов в линейной части кривой (S(, мВ/pH) должна составлять при выпуске из производства для электродов типов 1 — 3 не менее 0,99, а для электрода типа 4 — не менее 0,97 значений, рассчитываемых по формуле
5( = —(54,197 + 0,1984 г),	(9.6)
где г — температура анализируемой среды, °C.
Стандартный потенциал электродов должен быть от —400 до +1000 мВ
Потенциал электрода в буферном растворе, мВ, измеренный относительно образцового электрода сравнения, не должен отличаться более чем на ±12 мВ (при выпуске из производства) от расчетного значения потенциала ЕраСч- мВ, определяемого по формуле
^расч = Еи 4" (pH; рНн) + Д Д',	(9.7)
где Еи, рНи - номинальные значения координат изопотенциальной точки, мВ — pH, электродной системы, состоящей из стеклянного и вспомогательного электродов; — крутизна водородной характеристики при температуре Г, °C, анализируемой среды, рассчитанная по (9.6); pH, — значение pH буферного раствора при температуре г, °C: Д' — поправка к разности номинальных значений потенциалов вспомогательного электрода и образцового электрода сравнения, мВ; Д" — поправка к потенциалу образцового
§9.2.
Промышленные системы измерения pH
271
электрода сравнения на отклонение его температуры от 20 JC, мВ.
Отклонение потенциала от расчетного значения не должно превышать 30 мВ после 500 ч работы для электродов типов 1, 2 и 4 и после -1-000 ч работы для электродов типа 3.
Стандартный потенциал электрода Ео, мВ, определяют по формуле
£0 = Еи^зсгРНи 4- ЕВС11, (9.8) где Евсп — номинальное значение потенциала вспомогательного электрода относительно нормального водородного электрода при 20“С, мВ. Для насыщенного хлорсеребряного электрода Енсп = 201 мВ при 20°С; $20° — значение крутизны водородной характеристики при 20 °C, равное —58,165 мВ/pH.
Отклонение водородной характеристики электродов от линейной при предельных значениях, указанных в табл. 9.1, не должно превышать +0,2 pH.
Отклонение значения координат изопо-тенциальной точки рНи от номинального не должно превышать при выпуске из производства + 0,3 pH для электродов типов 1 — 3 и ±0,65 pH для электродов типа 4. После 500 ч работы для электродов типов 1 и 2 и 1000 ч работы для электродов типа 3 это отклонение не должно превышать +0,6 pH. а после 500 ч работы для электродов типа 4 оно не должно превышать +1,0 pH
Электрическое сопротивление электродов должно быть не более 1000 МОм (109 Ом) при минимальных значениях температуры анализируемой среды, приведенных в табл. 9.1.
Электрическое сопротивление изоляции электродов должно быть ие менее 1012 Ом при температуре (20 ± 5) °C и относительной влажности не более 80%.
Порядок определения потенциала электродов, электрического сопротивления электродов и проверки их сопротивления изоляции будет рассмотрен ниже.
Электроды типов 1 — 3 должны выдерживать давление анализируемой среды в диапазоне —0,09ч-+0,9 МПа, а электроды типа 4 — до 1,8 МПа.
Транспортировать электроды типов 1 — 3 разрешается при температуре не ниже — 25°С, а электроды типа 4 — при температуре не ниже 0 °C.
Электроды являются невосстанавливае-мыми изделиями с естественно ограниченным сроком службы.
Гарантийный срок хранения электродов — 24 мес со дня изготовления.
Типы стекляшых электродов. Выпускаемые в настоящее время стеклянные элек-
Рис. 9.2. Стеклянный электрод
троды представляют собой тонкостенный стеклянный щарик 5, припаянный к концу стеклянной трубки 2 (рис. 9.2). Внутрь шарика 5 наливается эталонный раствор 4, значение pH которого строго постоянно. В этот раствор погружается вспомогательный контактный электрод 3, при помощи которого снимается потенциал с внутренней поверхности стеклянного шарика. Применяют хлорсеребряный или бромсеребряный вспомогательный электрод. При использовании хлорсеребряного электрода в качестве стандартного раствора внутрь стеклянного электрода заливают децинормальный (10 н.) раствор соляной кислоты; при использовании бромсеребряного электрода — раствор бромной кислоты.
От электрода идет выводной проводник /, заканчивающийся двумя наконечниками 6.
Стеклянные электроды изготавливаются из различных марок специального электродного стекла, например марки УСТ — универ
272
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
сальное среднетемпературное cteKJio, УНТ — универсальное низкотемпера1урное стекло, КСТ — кислое среднетемпературное стекло, ЩВТ — щелочное высокотемпературное ст екло
В настоящее время выпускаются следующие типы электродов ЭСП-01-14, ЭСП-04-14, ЭСП-06-14, ЭСП-14Г-10, ЭСП-44Г-10, ЭСП-31-06.
Первые три типа электродов могут из! о-тавлива[ься (в зависимости от состава внугреннего заполнения) с различными значениями координат изопо1енциалы1ых ючек (табл. 9.2), каждая нт которых имеет свой шифр, указанный на верхней части колпачка электрода; тип электрода иноищ записывается на стеклянном выводе во внутренней полост и электрода.
Большое число типов электродов с различными значениями изопогенциальных точек позволяет подобрать для конкретного анализируемого раствора с известными pH стеклянный электрод с ближайшим значением координаты изопотенциальной точки рНи
Из (9.6) видно, что крутизна водородной характеристики электродов в большей степени зависит от температуры анализируемого раствора, т. е. при увеличении температуры крутизна водородной характеристики возрастает и наоборот.
Рис. 9.3. Зависимость потенциала стеклянного электрода оз значения pH раствора
Таблица 92 Поминальные значения координат изопотенциальных точек и их шифры
Обозначение электродов	Номинальное значение координат нзопотен-циальных точек		Шифры изоиотен-циальных точек
	РНИ	%	
ЭСП-01-14	3,3	-33	3
ЭСП-06-14	3,3	-33	3
ЭСП-04-14	3,5	-45	3
ЭСП-04-14	4,25	-25	4
ЭСП-01-14	4.25	-25	4
ЭСП-06-14	4,25	-25	4
ЭСП-04-14	5	-40	5
ЭСП-01-14	5	-40	5
ЭСП-06-14	5	-40	5
ЭСП-01-14	7	-50	7
ЭСП-06-14	7	-50	7
ЭСП-04-14	7,2	-20	7
ЭСП-04-14	8,2	-33	8
ЭСП-01-14	8,2	-33	8
ЭСП-06-14	8.2	-33	8
ЭСП-04-14	10	-25	10
ЭСП-01-14	10	-25	10
ЭСП-06-14	10	-25	10
На рис. 9.3 представлены изотермы зависимости потенциала стеклянного электрода Е^,мВ,от значения pH (электрод ЭПС-14Г-10) раствора.
Все изотермы пересекаются в одной изо-потепциальпой точке. Это означает, что ЭДС электродной системы при значении pH = рНи не зависит от температуры.
Следовательно, чем дальше о г изопотен-циалыюй точки проводятся измерения, 1ем сильнее изменяется ЭДС при различных значениях гемпературы.
Проверка стеклянных электродов. Для проведения операций проверки стеклянных электродов должны применяться специальные установки УПКП-1 (или У ПЭ-02), аттестованные в орз анах мет ролен ической службы I осстандарта СССР, или комплещ высокоточных образцовых средств измерений, таких как образцовый электрод сравнения хлорсеребряпый насыщенный 2-го разряда, потенциометр постоянною гока класса точности 0,03 с пределом измерения не менее 1 В, нормальный насыщенный элемент класса 0,02, водяной термостат с точностью поддержания температуры +0,2 С, образцовые буферные растворы, омметры с пределами измерения от 106 до 1013 Ом и относительной погрешностью в диапазоне or 106 до 1010 Ом не более 15% и от 1010 до 1013 Ом — не более 20%
р.2.
Промышленные системы измерения pH
273
Стеклянные электроды не требуют пред-монтажнои проверки Однако в процессе наладки pH-метра можег возникнуть необходимость в проверке электродов.
В 11 ом случае рекомендуется выполнить следующее.
Внешним осмотром убедиться в отсутствии 1 рещин на корпусе и дру1 их повреждении, а также в наличии четкой маркировки
Определить злек|рическое сопротивление электрода путем прямо! о измерения со-прб1ивления с помощью омметра. Для этого рабочую часть электрода помещают в 0,1 н. раствор соляной kuc ioiw. затем прибор подсоединяют между выводным проводником электрода и расiвором соляной кислоты и отсчитывают измеряемое сопротивление. При этом темпера!ура раствора не должна превышать (20 + 0,5) "С. Электрическое сопротивление стеклянного электрода должно быть не более 1,2 верхнею предела и не менее 0,75 нижнего предела соиро> пилений, указанных в паспорте
Определит ь электрическое сопроiявление изоляции стеклянного электрода путем прямого измерения омметром с пределами измерений от 1О10 до 1013 Ом. Центральную жилу выводного электрода подключаю! к экранированному зажиму омметра, а экран выводного провода — ко второму зажиму омметра. Электрическое сопротивление изо-ляции электрода должно быть не менее 1012 Ом.
Найти псненциал электрода, для чего координаты рНи изопотенциальной точки, крутизна водородной характеристики и oi-клонение водородной характеристики от линейной должны определяться с помощью образцово! о электрода сравнения и образцовых буферных растворов с различными значениями pH (табл. 9 3). Методика определения указанных метрологических параметров согласно ГОСТ требущ применения специальных средств измерений и образцовых paci воров, довольно трудоемка и, следовательно, труднореализуема в условиях приобъектной лаборатории при производстве пусконаладочных работ.
В качестве примера рассмотрим порядок определения потенциала стеклянного электрода.
Определение потенциала электрода производят потенциометром, измеряя разности потенциалов между проверяемым электродом и образцовым электродом сравнения в растворах 0,1 н. соляной кислоты или 0,05 М тетраоксалата калия. Температура раствора при проверке электродов типов 1 и 2 со1ласно ГОСТ 8 151—75 должна быть (25 ±0,5) °C.
От клонение потенциала стеклянного электрода от расчетного значения не должно превышав +30 мВ (применительно к периодической поверке coi.таено ГОСТ 8.151-75)
Пример 9.1. Определим расчетное значение пот енциала с t еклянного электрода и отклонение расчетного значения oi измеренною, Имеем стеклянный электрод с координатами изопо1енциальной точки рНн = 5 и Еи — —40 мВ (в паре с насыщенным хлорсеребряным вспомогательным электродом).
Потенциал стеклянного электрода, измеренный в стандартном буферном растворе 0,05 М тетра оксалата калия при 25 "С, равен Еи,м = 151,9 мВ (из табл. 9 3 находим pH буферного раствора: pH — 1,679).
Номинальный потенциал образцового >лек;рода сравнения 2-ю разряда при 20JC равен 203,2 мВ (из nacnopia на злемрод).
Номинальный потенциал вспомогате tb-ною электрода при 20 °C равен 202 мВ (из паспорта на электрод).
Значения рн в табл. 9 3 установлены с погрешностью, ед. pH:
+ 0,005 — при температуре от 0 до 60 СС;
±0,008 — при земпера1уре от 60 до 95 С
Разность между номинальными значениями потенциалов вспомогательного и образцового электродов
Д' = 202 - 203,2 = -1,2 мВ.
Температура образцового электрода сравнения 25 °C. Поправка к потенциалу образцовою элек1рода сравнения на огкло-нение ею [емпературы ог 20гС
Д" = -0,2(25 - 20) = -1,0 мВ,
I Дс — 0,2 — т емпературный коэффициент потенциала образцового электрода сравнения, мВ/°C (указывается в паспорте).
Расчетное значение потенциала [согласно (9 7)]
Ерасч = Гц 1“ S’r (РНГ — рНи) + Д' — Д" = = -40 - 59,16(1,68 - 5) - 1,2 -(-1,0) = = 156,2 мВ,
где Sr = -(54,197 +0,1984-25) = = -59,16 мВ/pH [см. (9.6)].
Отклонение измеренного потенциала £цзм О! рас четою Ерасч = ЕИ1М - Ерасч = = 151,9 — 156,2 = —4,3 мВ и находится в допускаемых пределах.
9.2.2.	ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ
Приведем определения основных терминов, используемых в стандартах.
274
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
Таблица 9.3. Значение pH буферных растворов (ГОСТ 8.184 — 74 н СТ СЭВ 629—77)
Температура, ГС 1		Раствор 0,1 моль/кг НаО соляной 1 кислоты НС1	Раствор 0,5 моль/кг Н,О fетраоксала-та калия КН1 (C-iOjj х 2Н,0 ।	:	;		Насыщенный при 25°C раствор калия виннокислого кислого С3Н4О,(СООК)	Раствор 0,05 моль/кг 1+0 калия фталевокислого кислого СЙН„(СООК) (СООН)	Раствор 0,025 моль/кг Н^О по калию фосфорнокислому однозамещенному КН2РО4 и 0,025 моль/Kt Н2О по натрию кислому двузамсгпеаному Na, ПРО 4	Раствор 0,008695 моль/кг HjO по калию фосфорнокислому однозамещенному КН2РО4 и 0,03043 моль/ki Н^О по натрию фосфорнокислому двузамещенному NajHPC^	Раствор 0,01 моль/кг Н;О натрия тетраборнокислого №28407 IOHjO	Насыщенный при 25°C раствор гидрата окиси кальция Са(ОН)2
0	1,10	1,666		4,003	6,984	7,534	9.464	13,423
5	1,ю	1,668	—	3,999	6,951	7,500	9,395	13,207
10	1,ю	1,670	—	3,998	6,923	7,472	9,332	13,003
15	1,ю	1,672	—	3,999	6,900	7,448	9,276	12,810
20	1,10	1,675	—	4,002	6,881	7,429	9,225	12,627
25	1,10	1,679	3,557	4,008	6.865	7,413	9,180	12,454
30	1,10	1,683	3,552	4,015	6,853	7,400	9,139	12,289
35	1,ю	1,688	3,549	4,024	6.844	7,389	9,102	12,133
37	—	—	—	—	6,842	7,386	—	—
38	1,10	1,691	3,548	4,030	6,840	7,384	9,081	12,043
40	1,10	1,694	3,547	4,035	6,838	7,380	9,068	11,984
45	1,10	1,700	3,547	4,047	6,834	7,373	9,038	11,841
50	1,10	1,707	3,549	4,060	6,833	7,367	9,011	11,705
55	1,11	1,715	3,354	4,057	6,834	—	8,985	11.574
60	1,11	1,723	3,560	4,091	6,836	—	8,962	11,449
70	1,11	1,743	3,580	4,126	6,845	—	8,921	—
80	1,11	1,766	3,609	4,164	6,859	—	8,885	—
90	1,12	1,792	3,650	4,204	6,817	—	8,850	—
95	1,12	1,806	3,674	4,227	6,886	—	8,833	—
100	1,12	—	3,68	—	6,91		8,81	—
125	1,13	—	3,79	—	7,02	—	8,77	—
150	1,14	—	3,00	—	7,14	—	8,68	—
Выносной проточный электрод — электрод, потен иная ооб разу юшая система которого находится в тепловом контакте с окружающей средой и воспринимает ее температуру, а электролит электрода при этом протекает в анализируемую среду.
Погружной непроточный электрод — электрод, потенциалообразующая система которого находится в тепловом контакте с анализируемой средой и воспринимает ее температуру, а электролит при этом не протекает в анализируемую среду.
Температурный коэффициент потенциал — коэффициент, характеризующий изменение потенциала вспомогательного электрода при изменении его температуры на 1 °C относительно электрода, находящегося при постоянной температуре.
Диффузионный потенциал — электрический потенциал, возникающий на границе
двух растворов различного состава или концентрации.
Относительный диффузионный потенциал — диффузионный потенциал электролитического ключа непроточного вспомогательного электрода относительно проточного электролитического ключа, диффузионный потенциал которого принят равным нулю. Технические данные вспомогательных электродов приведены в табл. 9.4.
Электроды типа 3 не предназначены для применения в средах, содержащих окислители, восстановители, цианиды, бромиды, иоднды и другие ионы, влияющие на потенциал электрода.
Номинальное значение потенциала электродов при 20 °C относительно номинального водородного электрода находится в диапазоне от —600 до +300 мВ н указывается в паспорте.
6 9.2,
Промышленные системы измерения pH
273
Таблица 94 Технические данные вспомогательных электродов
Тип электрода	Исполнение	Температура а на £и-зируемой среды, С	Давление анализируемой среды, МПа
1 2	Выносной, Проточный	0-100	0-0,025 -0,09 + + 0,6
3	Погружной, непроточный	0-100	0-0,025
4	Выносной, проточный	-6++40	0-0,6
Потенциал вспомогательного электрода не должен о!клоняться от номинальною значения более чем на ±3 мВ.
Количество раствора, протекающего через элекэ ролитический ключ элект родов типов 1, 2 и 4 за сутки, должно находиться в пределах от 0,5 до 50 мл.
Электрическое сопротивление электродов не должно превышать 20 кОм при наименьшей температуре анализируемой среды.
Электрическое сопротивление изоляции электродов должно быть не менее 109 Ом
Рис. 9.4, Проточный вспомогательный электрод
при т емпературе окружающей среды (20+5) °C и относительной влажности не более 80%.
Прот очный вспомогательный электрод показан на рис. 9.4. Система образования потенциала у этою электрода полностью вынесена из зоны воздействия температуры контролируемого раствора. Хлорсеребряный электрод 2 (потенциалообразующий элемент проточного электрода типа ЭХСВ-1) вверну! в дно сосуда 1, заполненного раствором хлористого калия КО. Электрическая связь с контролируемым раствором осуществляется с помощью электролитического ключа, образованного раствором хлористого калия, который из сосуда 1 по резиновой трубке 3 и электроду 4, имеющему прокладку из микропористого материала 5, медленно вытекает в контролируемый раствор. Скорость вытекания раствора, равную 15 — 30 мл/сут, регулируют винтом 6.
Проточные вспомогательные электроды с элементом ЭХСВ-1 применяют в тех случаях, когда допустима погрешность измерения не более 0,3 pH, а также при изме-
Рис. 9.5. Непроточный вспомогательный электрод типа ЭВП-08
276
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещесптч
Разд, 9
рении pH растворов с малой электропроводностью при концентрации раствора менее 0,2 н. и при давлениях свыше 0,025 МПа.
Непроточный вспомо! аильный электрод типа ЭВП-08 изображен на рис. 9.5. Корпус элек 1 рода 1 изготовлен из калиброванной стеклянной трубки. В верхней части корпуса между прокладками 3 и 4 расположен контактный элемен! 2 — серебряная проволока в насыщенном растворе хлористого калия и хлористого серебра. Полос! ь электрода ниже прокладки 4 заполнена насыщенным pacj вором хлористого калия 5. Связь контактного элемента с насыщенным раствором осуществляется но асбестовой нити, помещенной в стеклянную трубку б. Электрический контакт между контролируемым раствором и раствором, заполняющим электрод, осуществляется по шероховатой поверхности стекла в местах прилегания мембраны 7 к стеклу. Изменение объема жидкости, заполняющей электрод при колебаниях [емпера-туры, компенсируется деформацией мембраны. Во время хранения и транспортировки электрод снизу закрывают колпачком 8. Непроточный электрод рекомендуйся использовать, когда допустима погрешность измерения 0,2 —0,3 pH.
Проверка вспомогательных электродов. Согласно ГОСТ 8,150 — 75 на методы и средства поверки вспомогательных электродов при проведении операций поверки должны применяться поверочные установки УПКП-1, аттестованные в opi анах Госстандарта СССР, или соответствующие образцовые средства измерений (образцовый электрод сравнения и т. п.).
Нормативные документы НПО «Мон-тажавтоматика» не обязывают выполнять предмонтажную поверку электродов и их сдачу в госповерку.
Тем не менее на практике может возникнуть необходимость в проверке вспомогательных электродов (например, после длительно! о хранения, при сомнениях в t оч-ности показаний pH-Meipa, когда правильность работы других элементов комплекта рН-мщра не вызывает сомнения).
В этом случае внешним оемтром следует убедиться в отсу!сгвии механических повреждений на корпусе электрода.
Затем проверяют элек грическое сопротивление электрода в 20 %-ном раст воре КО при температуре окружающей среды (20+5) °C методом непосредственного измерения. В этот раствор погружают проверяемый электрод, образцовый электрод сравнения и контактный электрод, применяемый
вмес го электролитического ключа. Сопро-швление вспомогательного электрода должно быть не более 20 кОм.
Определение других метрологических параме1ров электродов (потенциала и относительного диффузионного птенциала) требует применения специальной установки или многих средств измерений, различных буферных раст воров и, следовательно, трудно реализуемо в приобъектной лаборатории пусконаладочной бригады. Поэтому методика проверки указанных параметров здесь нс рассматривается.
9.2.3.	ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ pH
На элементы чувствительные распространяйся ГОСТ 16288-78 «Элементы чувствительные промышленные для определения активное! и ионов водорода ГСП. Типы и основные параметры».
Чувствительные промышленные элементы ГСП предназначены для преобразования активности ионов водорода (значения р Н) водных растворов и пульп в электродвижущую силу, причем ГОСТ 16288-78 не распространяется на чувствительные элементы для преобразования значения pH в ЭДС водных растворов, содержащих фтористоводородную кислоту или ее соли и вещества, образующие осадки или пленки на поверхности стеклянных электродов, а также на чувстви!ельные элементы с различными видами очистки
Чувстви 1ельныс элементы обеспечивают конт акт электродной сие i емы с контролируемой средой, защищают се от механических воздействий и экранируют от паразитных магнитных и электрических полей.
С j андартом предусма! риваются типы чувс!вительиых элементов, приведенные ниже
Проточный чувствительный элемент — ус [ ройство, имеющее ячейку, в ко i орую помещены стеклянный и вспомогательный элек । роды и через кол орую протекаел анализируемая среда.
Погружной чувствительный элемент — устройство, имеющее арматуру для погружения в техноло! ические аппараты стеклянного и вспомогательного электродов.
М агистральн ый чувствителън ый элемент — устройство, имеющее камеру с минимальным объемом и гидравлическим сопротивлением, со стеклянным и вспомо-1 ательпым электродами, приспособленное
§9.2,
Промышленные системы измерения pH
277
для монтажа в разрыв технологического трубопровода.
Поплавковый чувствительный элемент — устройство, имеющее поплавок, обеспечивающий ею применение в резервуарах со значительным переменным уровнем.
Технические данные промышленных чувщвительных элеменюв приведены в 1абл 9.5.
Сопротивление изоляции высокоомной цепи арматуры чувствительных элементов (для стеклянного электрода) — не менее 3-1012 Ом Сопротивление изоляции низкоомной цепи арматуры чувствительных элементов (для вспомогательного электрода) — не менее 1 • 109 Ом. Верхние предельные значения линейно) о диапазона водородной характеристики электродов типов 1 — 3 в табл. 9.4 указаны для растворов с кон-цешрацией 0,1 н. ионов на)рия. Ожлонение от линейности водородной характеристики при предельных значениях pH, указанных в табл. 9.4, не должно превышать 0,2 pH.
Промышленное) ь выпускае) чувс) ви-тельные элементы типов ДПг-4М (погружной) и ДМ-5М (магистральный). Чувстви
тельные элементы комплектуются стеклянными и вспомогательными электродами.
Пределы измерения и рабочий интервал температур чувствительного элемента ДПг-4М зависят от установленных типов электродов. Для чувствительного элемента ДМ-5М со вспомогательным ног ружным непро)очным электродом ЭВП-08 рабочая температура раствора нс должна превышать 60 °C.
Давление контролируемой среды 0-0,6 МПа (0 — 6 кгс/см2).
ВнуIреннее сопротивление электродной системы — не выше 1000 МОм
Расстояние от места установки до высокоомного преобразователя — не более 150 м
Температура окружающей среды 5 — 50 ГС О) носи)ельная влажность 30 — 80 %.
Если в месте установки чувствительного элемента имеется определенное избыточное давление, то к вспомо)ягельному ыек!роду подается давление от стационарных источников, превышающее давление контролируемой среды на 0,06 — 0,08 МПа Если давление контролируемой среды колеблется в процессе эксплуатации на значение свыше + 0,02 МПа, то в этом случае чувствительные элементы
Таблица 9.5 Технические данные чувствительных элементов
Тип элемента	Тип электрода		Предельное значение швейного диапазона водородной характеристики, pH, при температуре, °C						Температура аналн-зируемой среды, °C	Давление анализируемой среды, МПа
			25		80		максимальной рабочей			
	СТСКЗЯН- НОГО	вспомогательного	нижнее, не более	верхнее, не белее	нижнее, не белее	верхнее» не более	нижнее, не более	верхнее, не более		
1 2 ~Т	1	1 3 2	0	12	-	-	0	10	0-40	-0,09 -г + 0,025 -0,09 + + 0,6
4 5 6	2	1 3 2	0	14	0	11	0	10	25 - 100	-0,09 -+ 0,025 -0Д9 i + 0,6
7 8 9	3	1 3 2	-0,5	10	0	9	9	9	15-80	-0,09-ь + 0,025 -0,09-е-+ 0,6
10	4	-	-	-	-	0	11	8	70-150	-0,09 + + 1,2
278
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
следует применять с регуляторами давления следящего действия типа РДС-1.
Глубина погружения чувствительного элемента ДПг-4М 1,1, 1,6 и 2,0 м; диаметр 30 мм.
Магистральные чувствительные элементы выпускаются 6 модификаций, погружные — 18,
9.2.4.	ВЫСОКООМНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Преобразователи pH-метров образуют отдельную группу преобразователей, имеющих отличительные особенности в сравнении с преобразователями, работающими с контактными датчиками температуры.
Значение их входного сопротивления должно во много раз превышать сопротивление стеклянного электрода.
Эти преобразователи имеют гальваническую связь электродов с землей через емкость (резервуар).
Электрическая схема преобразователей выполнена по компенсационной схеме, в которой ЭДС чувствительного элемента сравнивается с падением напряжения выходного тока на резисторе.
Ток в цепи чувствительного элемента должен быть около 10-12 А, чтобы исключить поляризацию электродов, а также уменьшить погрешность при измерении ЭДС, источник которой имеет очень большое внутреннее сопротивление. При протекании тока через источник ЭДС возникает падение напряжения и, з начит, на вход преобразовал ел я поступает ЭДС чувствительных элементов, уменьшенная на значение этого падения.
Поэтому входное сопротивление преобразователей должно быть достаточно большим (не менее 10!2 Ом).
На преобразователи pH-метров распространяется ГОСТ 16454 — 79 «Анализаторы жидкости потенциометрические Г СП. Преобразователи измерительные. Общие технические условия».
Согласно этому стандарту выходные сигналы преобразователей могут быть по току или но напряжению (возможно наличие обоих видов выходных сигналов).
Нормирующее значение для преобразователей с показывающим прибором принимают равным разности конечного и начального значений шкалы 1; 1,5; 2,5; 5; 10; 15.
Нормирующее значение для преобразователей без показывающего прибора в единицах измерения информационною пара
метра входного сигнала следует определять как разность значений информационного параметра входного сигнала, соответствующих нулевому и максимальному значениям выходного сигнала, установленным для данного преобразователя.
Для преобразователей pH значения нижнего и верхнего пределов измерения информационного параметра входного сшнала и его значение в промежуточных точках измерения Ех определяют по градуировочной характеристике;
Ех= -ЕЙ- St (pH - рНи).	(9.9)
Предел основной допускаемой погрешности преобразователя по абсолютному значению численно равен классу точности.
Предел допускаемого значения вариации выходного сигнала преобразователя без показывающего прибора не должен превышать 0,5 абсолютного значения предела основной допускаемой погрешности,
Предел допускаемого значения вариации показаний преобразователя с показывающим прибором устанавливается в технических условиях на преобразователь конкретного г ипа.
Пределы основной допускаемой погрешности и пределы допускаемого значения вариации определяются при:
сопротивлении, эквивалентном сопротивлению измерительного электрода и равном (500+50) МОм;
сопротивлении, эквивалентном сопротивлению вспомогательного электрода и равном (10± 1) кОм;
отсутствии напряжения переменного тока частотой 50 Гц в цепи вспомогательного электрода и между корпусом преобразователя и землей, а также ЭДС постоянного тока «земля — раствор»
В настоящее время в системах технологического контроля наиболее широкое применение находят преобразователи типов П-201 и П-201И (искробезопасное исполнение).
Преобразователь П-201 (П-201И) предназначен для работы в комплекте с чувствительными элементами ДПг-4М и ДМ-5М.
При необходимости преобразователь может комплектоваться ручным термокомпенсатором ТКР-3 для коррекции показаний в зависимости от температуры контролируемого раствора.
Преобразователь П-201 И имеет искробезопасный вход. Он рассчитан для работы с чувствительными элементами, устанавливаемыми во взрывоопасных зонах классов
§9.2.
Промышленные системы измерения pH
279
В-I, B-la, В-16 и В-1г, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси казего-рий 1 —4 групп Т1-Т5. При этом сам преобразователь устанавливается вне взрывоопасной зоны и имеет маркировку «Вход И/4Т5».
Выходной сигнал преобразователя может быть в виде тока или напряжения.
Выходной сигнал изменяется в пределах 0- 5 мА или 0-10 В, а выходное напряжение — от 0— 100 мВ или от 10 до 100 мВ (на заводе при выпуске устанавливается предел 0— 100 мВ).
Для сигнала 0—5 мА допускается подключение нагрузки не более 2,5 кОм, для сигнала 0—10 В — не менее 2 кОм.
9.2.5.	КАНАЛЫ СВЯЗИ
Различные системы измерения pH могут различаться числом элементов, входящих в них. Число этих элементов определяется, например, назначением системы, видом энергии, применяемой в импульсных и командных каналах связи, и т. д.
Поэтому для передачи измерительной информации могут использоваться электрические и пневматические каналы связи
К электрическим каналам связи, применяемым для соединения, например, преобразователя pH с электропиевмопреобразовате-лем или измерительным прибором и для подачи силового питания на преобразователь pH или на измерительный (вторичный) прибор, не предъявляется каких-либо особых требований за исключением требования прокладки их в заземленных трубах или коробах, если монтаж ведезся непосредственно на iex-нологической установке.
К пневматическим каналам связи, применяемым, например, для передачи информации от электропневмопреобразователя к измерительному прибору со всгроенной станцией управления и регулирующим блоком, никаких специальных требований не предъявляется.
Наиболее ответственным является электрический канал связи от чувствительного элемента к преобразователю. Он должен выполняться только коаксиальным кабелем
Обычно применяют коаксиальные радиочастотные кабели РК со сплошной изоляцией между токопроводящей жилой и экраном.
Марка кабеля состоит из букв, обозначающих тип кабеля, и трех чисел (через дефис), например РК 50-4-11.
Первое число обозначает номинальное волновое сопротивление (Ом), второе — номинальный диаметр по изоляции (мм), третье
(двух- или трехзначное) - группу изоляции и ее нагревостойкость (первая цифра) и порядковый номер разработки (вторая и третья цифры).
Сплошной изоляции присвоены группы со следующими категориями нагревосгой-кости; 1 — обычная; 2 - повышенная.
Таким образом, марка кабеля РК 50-4-11 расшифровывается так: радиочастотный коаксиальный кабель с номинальным Возновым сопротивлением 50 Ом, номинальным диаметром по изоляции 4 мм, сплошной изоляцией обычной ншревостойкости и порядковым номером разработки 1.
В качестве сплошной изоляции применяются полиэтилен (группа изоляции 1) и фторопласты (группа изоляции 2).
Коаксиальные кабели со сплошной изоляцией из полиэтилена применяются при температуре от —60 до +85°C, а с изоляцией из фторопласта - от - 60 до + 200 °C.
В настоящее время на все типы коаксиальных кабелей имеются государственные стандарты (ГОСТ 11326.1-79- 11326.88-79).
В стандартах излагаются общие технические требования и электрические параметры каждого типа кабеля.
Для pH-метрии определяющими электрическими параметрами коаксиальных кабелей является сопротивление изоляции и емкость.
Ниже перечислены некоторые типы коаксиальных кабелей со сплошной изоляцией, максимальным диаметром центральной жилы до 1,5 мм, а также указаны значения емкое! и на единицу длины кабеля. Сопротивление изоляции всех этих кабелей должно быть не менее 5000 МОм/км. Срок службы кабелей составляет 8—12 лет.
Тип кабеля
РК 50-2-11
РК 50-3-11
РК 50-4-11
РК 50-7-П
РК 50-7-12
РК 50-9-11
РК 50-11-Н
РК 75-4-11
РК 75-4-12
РК 75-7-11
РК 75-7-12
РК 75-9-13
РК 75-13-11
РК 100-7-11
РК 50-2-13
РК 50-7-22
РК 50-11-21
^м~ Тип
к°сть, кабеля К?£ТЬ’ пФ/м	пФ/м
100	РК	50-3-13	100
100	РК	50-4-13	100
100	РК	50-7-15	100
100	РК	50-7-16	100
100	РК	50-9-12	100
100	РК	50-11-13	100
100	РК	75-4-15	67
67	РК	75-4-16	67
67	РК	75-7-15	67
67	РК	75-7-16	67
67	РК	75-9-12	67
67	РК	100-7-13	51
67	РК	50-2-21	95
51	РК	50-3-21	95
100	РК	50-4-21	94
94	РК	50-2-16	100
94	РК	75-1-11	67
280
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
	Тип кабеля	Емкость, пФ/м	Тип кабеля	Емкость, пФ, м
РК	75-2-21	63 РК	75-1-12	67
РК	75-3-21	63 РК	75-1,5-11	67
РК	75-4-21	63 РК	75-1,5-12	67
РК	75-4-22	63 РК	75-2-12	67
РК	75-7-21	63 РК	75-2-13	67
РК	75-7-22	63 РК	50-1-21	95
РК	100-7-21	47 РК	50-1,5-21	96
РК	50-1-11	100 РК	50-2-22	96
РК	50-1-12	100 РК	75-1-21	63
РК	50-1,5-11	67 РК	75-1 5-21	64
РК	50-1,5-12	100 РК	75-2-22	64
РК	50-2-12	67		
Длина кабеля от чувствительного элемента до преобразователя не должна превышать 150 м.
При использовании преобразователя рН-261И суммарная емкость кабеля не должна превышать 220 пФ.
Для преобразователя П-201 И длина кабеля от чувствительного элемента до преобразования ограничена допускаемой емкостью кабеля, которая зависит от категории взрывоопасных смесей в зоне прокладки кабеля.
Категория взрывоопасном смеси
Допускаемая емкость кабеля, мкФ
1..................... 6.10“1 2
2.......................... МО-2
3......................... 2Л0“3
4....................... 4-10-4
Чиж = 2- 10“ 3 4 - 10*767 = 29,8 м.
В условиях повышенной вибрации длину кабеля следует брать минимальной.
Канал связи, выполненный коаксиальным кабелем, должен удовлетворять следующим 1ребованиям:
сопротивление изоляции между центральной жилой и экраном (металлической оплеткой) должно быть не менее 1012 Ом,
сопротивление изоляции между экраном и землей должно быть нс менее 50 МОм;
сопротивление изоляции линии термокомпенсатора относительно земли должно быть нс менее 50 МОм;
сопротивление линии термокомпенсатора должно быть не более 1 Ом;
провода в коробку зажимов должны заводиться через герметизированные уплотнения
Сращивать отдельные отрезки кабеля не рекомендуется.
Для защиты от механических повреждений каналы связи прокладываются в заземленных водогазопроводных трубах диаметром от 3/4" до 1" или в коробах.
Заземление трубы может осуществляться либо 1ибким медным проводником, либо стальным заземляющим проводником.
В первом случае к трубе необходимо приварить контактный флажок или боль
Присоединение стального заземляющего прово тика осуществляется в обхват трубы с помощью сварки так, чюбы длина дуги обхвата составляла не менее шестикратной толщины заземляющего проводника.
Пример 9.2. Определить максимальную допускаемую длину кабеля при применении преобразователя П-201И во взрывоопасной смеси второй ка!еюрии.
Для кабеля РК 50-4-11 емкостью 100 пФ/м находим
*1макс = Ю 2  10*7100 = 10*/102 = 100 м.
При тех же исходных данных, но /гля взрывоопасной смеси ipeibeft калории максимальная допускаемая длина этого же коаксиального кабеля
/змакс = 2 -10“ 5 107100 = 2 • 103/102 = 20 м.
Для кабеля РК 75-4-12 емкостью 67 пФ/м при тех же исходных данных максимально допускаемые длины будут соответственно равны
G макс = 10’2 Ю767 = 149 м;
9.2.6.	ОБЩЕСОЮЗНАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ pH
Существует общесоюзная поверочная схема для средств измерения pH, содержание которой раскрывается в ГОСТ 8.120 — 83 «Государственный первичный лалон и общесоюзная поверочная схема для средств измерения pH»
Общесоюзная поверочная схема для среде t в шмерений pH приведена на рис 9 6. Схема определяет порядок передачи размера единицы pH от первичного эталона при помощи рабочих Э1алонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки На схеме рис. 9.6 даны следующие обозначения: S — среднее квадратическое отклонение результата измерений, 0 -неисключенная систематическая noi реш-
§ 9.2.
Промышленные системы измерения pH
281
Рис. 9.6. Общесоюзная поверочная схема для средств измерения pH
ность; Д - предел допускаемой абсолютной погрешности; Д' — довери!ельная абсолютная погрешность при доверительной вероятности 0,95.
Из схемы видно, что для поверки рабочих средств измерений (измерительных и вспомогательных электродов) используют
образцовые электроды сравнения 2-го разряда и образцовые буферные растворы 2-го разряда.
Образцовые буферные растворы 4-го разряда (на рис. 9.6 не показаны) применяют для поверки рабочих измерительных электродов методом косвенных измерений.
282
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
Для поверки промышленных рН-метров следует применять образцовые рН-мезры 3-го разряда, используя метод непосредственного сличения.
Пределы допускаемых погрешностей промышленных pH-метров должны составлять от 0,01 до 0,3 ед. pH, измерительных электродов - 0,2 ед. pH, вспомогательных электродов - 0,05 ед. pH.
Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерительных преобразователей pH-метров составляют от 0,06 до 9 мВ.
В случае поверки pH-метра по буферным растворам значения их pH в зависимости от температуры (интервал 0—150 °C) выбираются из табл. 9.3 в соответствии с ГОСТ 8.134—74 «Шкала pH водных растворов».
На основе требований ГОСТ 8.134-74 промышленность освоила выпуск так называемых стандарт-титров для приготовления образцовых буферных растворов 2-го разряда по техническим условиям ГОСТ 8.135-74 «Государственная система обеспечения единства измерений. pH-метрия. Стандарг-тигры для приготовления образцовых буферных растворов 2-го разряда».
Отклонение значений pH буферных раст-^ воров, приготовленных из стандар г-титров, ие должно превышать ±0,005 ед. pH номинальных значений по ГОСТ 8.134—74.
В каждую упаковку (номенклатурный индекс по каталог у химических товаров 330045) помешено шесть ампул с различными порошками (в соответствии с табл. 9.5, кроме 0,1 М раствора соляной кислоты), два стеклянных бойка и инструкция к пользованию. Содержание каждой ампулы растворяют в 1 л дистиллированной воды и получают шесть буферных растворов 2-ю разряда на различные значения pH.
Методика приготовления и хранения буферных растворов изложена в ГОСТ 4919 — 2 — 77 «Реактивы. Методы приготовления буферных растворов». Стандарт-титры следует приобретать в конторах химреакти-вов.
Следует помнить, что образцовые буферные растворы калия виннокислого и гидрата окиси кальция должны быть насыщенными при 25 °C.
Для определения pH годен только свежеприготовленный раствор гидрата окиси кальция.
Срок хранения остальных буферных растворов — не более 2 мес. Для хранения используют сухие стеклянные банки с хорошо притертыми пробками. Щелочные растворы хранят в плотно закрытой полиэтиленовой
посуде. При наличии в растворе помутнения или хлопьевидного осадка раствор следует заменит ь свежеприготовленным.
Кроме названных действует также ГОСТ 17227 — 71 «pH-метрия. Таблетки для приготовления рабочих буферных растворов»
Таблетки предназначены для приготовления рабочих буферных растворов при настройке pH-метров. Предельное отклонение pH от номинального значения, указанного в ГОСТ, составляет ±0,03 ед. pH.
Измерительные преобразователи рН-метров должны поверяться по «Методике поверки преобразователей и комплектов рН-метров» МИ173 —79, утвержденной Госстандартом.
При проведении поверки рН-метров должны выполняться следующие операции* внешний осмотр;
опробование;
определение времени установления показаний ;
определение дополнительной погрешности от влияния сопротивления в цепи измерительного электрода и в цепи вспомогательного электрода;
определение дополнительной погрешности от влияния напряжения питания, определение основной погрешности по показывающему прибору и выходному сигналу постоянного тока (только для преобразователей типа П-201);
определение дополнительной погрешности от влияния ЭДС «земля — раствор» ±1,5 В, переменного тока напряжением 50 мВ в цепи вспомогательного электрода, переменного тока напряжением 1 В между корпусом преобразователя и зажимом «земля» (только для преобразователей типа П-201).
При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
температура окружающей среды (20± ±5) °C;
относительная влажность - не более 80%;
напряжение питания (220 + 4,4) В;
частота напряжения питания (5О±О,5) Гц;
должны отсутствовать источники магнитных и электрических полей, влияющие на показания поверяемых приборов;
измерительная схема и поверяемый прибор должны быть надежно заземлены.
Ниже более подробно рассматриваются устройство и особенности наладки наиболее широко применяемых промышленных чувствительных элементов ДПг-4М и ДМ-5М, преобразователей промышленных П-201 (П-201И) и комплекта pH-201.
§ 9,3.
Чувствительные элементы ДПг-ЧМ и ДМ-5М
283
93. ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДПг-4М И ДМ-5М
Внешний вид погружного чувствительного элемента ДПг-4М показан на рис. 9.7.
Чувствительный элемент погружного исполнения ДПг-4М состоит из электрода стеклянного 1. электрода вспомогательного (внутри корпуса) 2, коробки зажимов 4, защитного рукава 6, кожуха 7, кабеля 8, электролитического ключа 9, защитной тарелки 3, фланца 10, соединительной коробки 5.
Установка чувствительного элемента производится на ответный фланец аппарата (резервуара).
Монтаж чувствительного элемента ДМ-5М (варианты 1—4) показан на рис. 9.8.
В состав чувствительного элемента входят электрод измерительный 1, электрод вспомогательный 2, корпус 3, коробка зажимов 4, соединительная коробка 5, металло-рукав 6. бачок 7, кронштейн 8, кабель 9, электролитический ключ 10. Корпус 3 чувствительно! о элемента монтируется в разрыв трубопровода.
Возможны варианты свободной установки корпуса в небольшие бачки на сливе анализируемой жидкости.
Монтаж магистральных чувствительных элементов ДМ-5М (варианты 5. 6) аналогичен показанному на рис. 9.8.
Подготовка чувствительных элементов к работе. Для подготовки чувствительных эле-
ffttSA
Рис. 9.7. Чувствительный элемент ДПг-4М
ментов к работе требуются вспомогательные средства -с химическая стеклянная посуда, фильтры из марли, электрические плитки и т. п. Поэтому подготовительную работу рекомендуется проводить вместе с эксплуатационным персоналом.
В арматуру чувствительных элементов погружного (ДПг-4М) или магистрального (ДМ-5М) типа помещают стеклянные и вспомогательные электроды. Для обоих конструктивных исполнений чувствительных элементов находят применение вспомогательные электроды выносного проточного н непроточного типов.
Подг отовка электродов заключается в следующем.
Любой из электродов должен быть предварительно подготовлен к работе. Стеклянный (измерительный) электрод должен вымачиваться не менее 24 ч в 0,1 и. растворе соляной кислоты.
Электрод вспомогательный промышленный непроточный типа ЭВП-08 (см. рис. 9.5) при выпуске с завода может быть заполнен транспортировочным раствором.
При подготовке к работе необходимо:
сиять транспортировочный колпачок, тщательно промыть полость электрода дистиллированной водой;
прокипятить мембрану в дистиллированной воде;
насыщенный при 20 °C раствор хлористого калия прокипятить в течение 10 мин, охладить до температуры 20 °C, отфильтровать и заполнить им полость электрода (для измерений при температуре ниже 5 °C следует пользоваться раствором хлористого калия с концентрацией 265 г/л);
установить резиновую мембрану 2. утопив ее в корпусе 1 на 2 — 3 мм (рис. 9.9), вставить между стенкой корпуса и мембраной инъекционную щлу 4, выпустить воздушные пузыри, образовавшиеся в растворе хлористого калия 3, подвергнуть электрод трем циклам выдержки в кипящей воде и в воде с комнатной температурой по 15 мин. Электрод следует погружать в воду на 60 — 70 мм. Затем долить раствор хлористого калия до заполнения корпуса и удалить воздушные пузыри.
Подготовка чувствительных элементов заключается в следующем.
При применении погружного чувствительного элемента ДП1-4М стеклянный электрод устанавливается в защитную арматуру.
Для этого необходимо:
пропустить кабель электрода сквозь соединительный рукав в коробку зажимов;
284
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
Рис. 9.8. Монгаж чувствительною элемента ДМ-5М (варианты 1—4)
подключить наконечник центральной жилы электрода к белому зажиму, а наконечник электрода — к эажиму «Земля» (отдельно расположенному);
пропустить электрод сверху вниз в трубу чувствительного элемента и затем установить на электрод резиновый сальник на расстояние, показанное на рис. 9.10;
собрать сначала нижний, затем верхний (на фланце корпуса) сальниковые узлы, предварительно смазав тонким слоем технического вазелина сальник и резьбу накидной гайки, которую нужно затягивать вручную
Ведомо! отельный проточный выносной электрод чувствительного элемента ДПг-4М подготавливают к работе следующим образом.
Разбирают электролитический ключ, т е освобождают наконечник, отворачивают вин г ключа со слюдяными прокладками.
Тщательно промывают систему вспомогательного электрода и внутреннюю полость напорного шланга горячей, затем холодной водой. Резьбу элемента ЭХСВ-1 и место установки резинового уплогняюгцег о кольца тщательно протирают фильтроватьмой бумагой, чтобы не оставалось следов хлористого качня (после снятия защитного колпачка и слива транспортировочного раствора хлористого калия), и смазывают тонким слоем технического вазелина
Резиновое кольцо промываю г водой, суша г, смазывают техническим вазелином и вновь надевают на элемент ЭХСВ-1.
Чувствительные элементы ДПг-ЧМ и ДМ-5М
285
Рис. 9.9. Установка резиновой мембраны на электроне ЭВП-08
Ввертывают элемент ЭХСВ-1 в банок, плотно затянув торцевым ключом (см. рис. 9.4).
Поднимают шланг выше уровня бачка и заливают насыщенный раствор хлористого калия в систему вспомогательного электрода через штуцер в верхней части бачка. Рекомендуется использовать насыщенный раствор хлористого калия при температуре окружающей среды на месте установки чувствительною элемента.
Многократно поднимают шланг выше уровня бачка и опускают до уровня бачка, удаляя таким образом пузырьки воздуха из системы.
Вворачивают винт ключа в наконечник под струей раствора, т. е. когда шланг опущен, чтобы избежать образования пузырьков воздуха.
Проверяют сопротивление цепи вспомогательного электрода при помощи омметра между контактом ЭХСВ-1 и раствором хлористого калия с погруженным в него элект-роли [ ическим ключом по схеме на рис. 9.11.
Сопротивление измеряют дважды с изменением полярности. За истинное сопротивление принимается среднее арифметическое из результатов двух измерений. Сопротивление должно быть в пределах 0,5 — 20 кОм. Если сопротивление будет больше или буде! изменяться, то это свидетельствует о наличии воздуха в системе.
В этом случае воздух удаляют указанным выше способом.
При удовлетворительном результате пропускают резиновый шланг с наконечником
Рис. 9.10. Установка сальников на измерительные электроды чувствительных элементов ДПг-4М (/j = 26 мм, 12 = 26 мм) и ДМ-5М ()j = 75 мм, 12 = 80 мм)
Рис. 9.11. Проверка внутренне! о сопротивления цепи вспомогательного электрода:
1 -- омме1р; 2 ~ хлорсеребряный электрод; J — элек политический ключ
сверху вниз через трубу чувствительного элемента.
Протирают наконечник от следов хлористого калия и собирают уплотнение так же, как это делалось для стеклянного электрода.
Хлорсеребряный элемент подсоединяют к цветному (черному) зажиму коробки зажимов (см. рис. 9.7, поз. 5), экран коаксиальною кабеля подключают к зажиму «земля» коробки.
Запас раствора хлористого калия в бачке при нормальном расходе (не более 50 мл/сут) обеспечивает 7— 10-дневную непрерывную ра-бо<у чувствительного элемента.
При подготовке чувствительно! о эле
286
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
мента к включению расход хлористого калия следует сделать небольшим.
Проницаемость наконечника со слюдяными прокладками изменяют, меняя число прокладок.
9.4.	ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ПРОМЫШЛЕННЫЕ П-201 и П-201И
Преобразователь (рис. 9.12) состоит из следующих блоков: входного устройства (блок преобразователя) Б2, генератора управляющих импульсов Б/, усилителя БЗ, выход* ного усилителя Б4, блока стабилизации Б5, блока трансформатора Б6, блока измерения Б7.
Принципиальная электрическая схема преобразователя показана на рис. 9.12.
Блок преобразователя Б2 служит для преобразования постоянного напряжения, поступающего от чувствительного элемента, в пропорциональное переменное напряжение.
В качестве преобразователя постоянною напряжения используется статический фотоэлектронный модулятор, состоящий из светодиода ИД и фоторезистора ФР.
Усилитель входного преобразователя построен на полевом транзисторе У7\ и биполярном транзисторе VT2.
Фильтр К[, К2, и С 2 служит для ослабления помехи, вызванной действием
Рис. 9.12. Принципиальная электрическая
5 9.4.
Преобразователи промышленные П-201 и П-201И
287
внешнего магнитного поля на канал связи между чувствительным элементом и входной цепью усилителя.
Блок усилителя БЗ состоит из усилителя переменного напряжения, демодулятора и усилителя постоянного тока.
Усилитель переменного напряжения выполнен на интегральной микросхеме MCI и транзисторе УТ-,.
Переменным резистором осуществляется регулировка коэффициента усиления. Демодулятор, собранный на интегральном ключе МС2, осуществляет фазочувствительное однополупериодное выпрямление усиленного переменного напряжения сигнала. Дальнейшее усиление сигнала осуществляется уси
лителем постоянного тока, собранным на транзисторах VT2 и VT3.
Блок генератора управляющих импульсов Б1 служит для формирования управляющих импульсов частотой 25 Гц от напряжения сети частотой 50 Гц для модулятора.
Схема выполнена на микросхемах MCI и МС2 и транзисторах ИГ — ГГ,.
Переменный резистор обеспечивает установление требуемой амплитуды управляющих прямоугольников импульсов для модулятора.
Выпрямитель и стабилизатор питания схемы собран на диодах VDt — VD3 и транзисторе ИТ3.
Выходной усилитель Б4 реализован на
288
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд, 9
микросхеме MCI и представляет собой операционный усилитель с дифференциальным входом.
Переменным резистором R2 осуществляется компенсация смещения нуля, вызванно-ю разностью входных токов операционного усили!еля. Стабилитроны PDj —PD, параметрически стабилизируют питающие напряжения. Выходной усилитель работает в мас-ииабируюшем режиме и обеспечивает унифицированный выходной сигнал постоянною тока / = 5 мА
Блок стабилизации Б5 представляет собой три ст абилизированных выпрями геля, обеспечивающих 24, 9 + 1,35 и 18 + 2,7 В при колебаниях напряжения сети (220 + 22) В.
Источник стабилизированного напряжения 24 В собран на транзисторах V7} и VT2. Переменным резистором R2 устанавливается выходное напряжение источника 24 В.
Этот источник служит для питания входною устройства блока Ь2 и усилителя блока БЗ.
Стабилизированный иеючник (9± 1,35) В представляет собой транзисторный стабилизатор тока (транзистор ИТ3, диод И£>9) в сочетании с параметрическим стабилизатором напряжения (стабилитрон PT>fc).
Этот источник служит для питания схем установки начала шкалы (Начало грубо) и Калибровка в блоке измерения Б7.
Стабилизированный источник (18 + 2,7) В выполнен аналогично и служит для питания схемы установки координаты изопотен-циальной точки рН„ в блоке измерения Б7.
Блок измерения Б7 служит дня настройки преобразователя для работы на различных диапазонах измерения pH н введения коррекции показаний при изменении температуры контролируемого раствора.
Opi аны настройки и регулировки расположены на передней панели преобразователя (рис. 9.13).
В измерительную схему входят элементы наезройки преобразователя (рис. 9.13, я), перечисленные ниже.
Переменный резистор R33 («$2о») служит для рет улировки крутизны водородной характеристики при температуре 20 °C в пределах от 53 до 59,5 мВ/pH.
Переменные резисторы К29 (Калибровка) и (Начало грубо) служат для установки значения координаты £и в пределах oi — 250 до +250 мВ.
Переменные резне юры К31 (Грубо) и К32 (Точно) служат для установки значения координаты рНи в любой точке линейною учащка характеристики электрода при условии (рН-рНн)<6 рП.
Рис 9.13 Размещение органов настройки и регулировки преобразователя П-201
Мост из резисюров К7, К8, R10, и R34 обеспечивает получение напряжения, связанно! о с изменением температуры измеряемого сопротивления резистора, за счет изменения сопротивления термокомпенсатора R (R 34), Мост балансируется переменным резистором Rig при юмнерагуре 20 JC.
Резисюры К17, К!9, R2[ и R2S в цепи обратной связи усилителя служат для установки диапазона измерения (размаха шкалы).
Переменный резистор R3S (Выход) обеспечивает установку необходимою выходного напряжения в пределах от 0 до 100 мВ
Выключаюль 5 А (см. рис. 9.12) служит для переключения выхода преобразованы по току (0-5 мА) или по напряжению (0- 10 В).
На крышке имеется резьбовая заглушка, при снятии которой открывается доступ к переменному резистору Калибровка без открывания крышки преобразователя
5 9,4.
Преобразователи промышленные 17-201 и П-201 И
289
Рис. 9.14. Маркировка зажимов внешних соединений преобразователя П-201
Внутри кожуха устанавливается каркас, на котором размешаются все блоки и элементы преобразователя.
На переднюю панель преобразователя выведены оси переменных резисторов, необходимые для настройки, а также переключатель рода выходного сигнала (0 — 5 мА или О- 10 В) и индикаторная лампочка питания преобразователя.
На передней панели (рис. 9.13,6) расположены:
контакты 1 и 2; 3 и 4; 5 и 6; 7 и 8; 9 и 10 для коммутации диапазонов показаний pH, осуществляемой перемычкой;
контакты 11 и 12 с перемычкой, коммутирующей цепь вспомогательного электрода с блокировочным конденсатором (защи|а от переменных напряжений между корпусом технологическою аппарата и раствором);
кон [ак гы 13 и 14 с резистором температурной коррекции Rf;
предохранитель 0,25 А.
На внутренней стороне крышки дано обозначение контактов колодки (рис. 9.13, в).
На задней стенке каркаса расположена коробка распределительная с сальниковыми вводами. На внутренней стороне крышки коробки даются обозначения зажимов для внешних присоединений преобразова|едя.
Зажимы (рис. 9.14) служа! для подключения: 1 (Язлт.) и 2 (Веи.) - чувствительного элемента; 3 и 4 — термокомпенсатора; 5 и 6 -нагрузки по току, мА, или по напряжению, В; 7 и 8 — нагрузки по милливольтам (0—10; 0—100 мВ); 9 — «Земли»; 10 и 11 — напряжения питания показывающего прибора М1730 (М325); 12 и 13 — канала игмерения к миллиамперметру (М173О или М325); 14 и 15 — сети.
Номинальные значения сопротивления R2 (см. рис. 9.12) термокомпенсатора ТКР при рагличных гемперат урах приведены ниже.
ЬС . , О	20	40	60	80	100
Ом . . 1290,4 1400 1509,6 1619,2 1728,8 1838,4
Искробезопасность входных цепей преобразователя П-201И обеспечивается установкой oi раничи [ельных резисторов R37 (43 кОм) и R}S (20 кОм) с заливкой их термореактивным компаундом (см. рис 9 12), прокладкой сетевых проводов внутри нре-образова [еля в экранах, специальным исполнением силового трансформатора, выполнением монтажа и отделением зажимов сети oi остальных зажимов изолирующей перегородкой.
Проверка преобразователей. Предмонтажная проверка преобразователей включает в себя следующие операции:
внешний осмотр, определение основной погрешности; определение времени установления показаний;
определение дополнительных noi решиос-тей от влияния напряжения питания, сопротивления в цени измери!ельного электрода, coiipoi ивления в цепи вспомогательного электрода при наличии ЭДС «Земля — раствор».
При под1 о 1 овке преобразователей для сдачи в I осповерку необходимо операции поверки выполнить в полном объеме, как было показано ранее.
При внешнем осмотре проверяется отсутствие механических повреждений и целостность всех элементов преобразователя.
Поверка преобразоваi еля производится по схеме, иредс! а военной на рис. 9.15
При поверке преобразователя П-201И провод заземления следует подключить не к зажиму 9 (см. рис. 9.14) распределительной коробки, а к корпусу преобразования.
По паспорту преобразователя необходимо уточнить пределы измерения и координаты изопотенциальной ючки £и, рНн, на которые настроен проверяемый преобразователь.
Проверка основной допускаемой noi реш-ности может производи i ься двумя способами.
При первом способе образцовым потенциометром задаю! входные сигналы, мВ, соотве! с! вующие проверяемым отметкам шкалы преобразователя, и фиксируют по образцовому прибору oiклонение значения выходно! о си[ нала (тока или напряжения) от расчетного значения или от клонение стрелки показывающею прибора от соответ-шнующей отметки шкалы.
При втором способе, наоборот, с помощью образцовою потенциометра на входе
10 Наладка средств измерений
290
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
Рис. 9.15. Схема поверки преобразователя П-201-
AYCj и МС2 — образцовые магазины сопротивлений, и П2 - потенциометры, S.4 - переключатель, мА — миллиамперметр, Г — гальванометр, Имитатор — имитатор электродной системы, например типа И-01 или И-02
преобразователя устанавливают соответствующие расчетные значения выходного сигнала или положение стрелки показывающего прибора на соответствующей отметке шкалы. При этом фиксируют отклонение напряжения, заданного на образцовом потенциометре, от расчетного
При проверке первым способом предел основной допускаемой погрешности, численно равный классу точности преобразователя, рассчитывается для выходного сигнала.
При проверке вторым способом предел основной допускаемой uoi решносз и рассчитывается для входного сигнала.
В наладочной практике более удобным представляется проведение проверки первым способом
Для диапазона изменений выходного токового сигнала 0—5 мА преобразователей П-201 предел основной допускаемой погрешности (допуск) равен +1 % от 5 мА, т е. + 0,01-5 = + 0,05 мА
Для диапазона изменения выходного сигнала по напряжению 0—50 мВ допуск равен +0,5 мВ
Для показывающего прибора в зависимости от диапазона его шкалы в ед. pH, те 1; 2,5; 5; 10; 15 pH, допуск соответственно равен + 0,01; ±0,025; + 0,05; ±0,10, ±0,15 ед. pH.
Перед проведением проверки необходимо выполнить подготовительные работы.
Если у преобразователей П-201 проверяется выходной сигнал по напряжению, то между зажимами 5 и 6 необходимо поставить перемычки (см. рис. 9.14).
На преобразователе следует установить сопротивление термокомпенсатора R2 (см рис. 9.12), равное температуре анализируемой среды или 20 °C. При температуре 20 °C значение сопротивления равно 1400 Ом.
На магазине сопротивлений МС2 необходимо установить сопротивление 20 Ом
На передней панели преобразователя П-201 переключатель рода выходного сигнала необходимо установиib в положение 0 — 5 мА; с зажимов 13 и 14 сиять резистор (см. рис 9 13), проверить положение перемычки, коммутирующей диапазон измерении pH, и проверить наличие перемычки между зажимами 11 и 12 колодки (на передней панели).
На имитаторе И-01 положение переключателя полярности задаваемого сигнала должно соответствовать знаку ЭДС для проверяемой точки шкалы, а на имшаторе И-02 должна быть нажата кнопка « + » или « — ».
На имитаторе следует установить Ки = = 500 МОм, = 10 кОм, Е3 р = 0. Переклю-
§9.4.
Преобразователи промышленные П-201 и П-201И
291
чатсль « х 100» имитатора И-01 установи >ь в положение «П», а на имитаюре И-02 нажать кнопку Евн.
После подготовительных работ преобразователь включается в сеть на время не менее 2 ч.
Поверка преобразователя производится на всех оцифрованных отметках шкалы измерительного прибора, входяшего в комплект рН-мстра.
Перед определением основной погрешности допускается юстировка показания преобразователя в одной точке шкалы с помощью резистора Калибровка.
Можно фиксировать непосредственно по миллиамперметру, мА, выходной токовый сигнал преобразователя либо измерять падение напряжения на магазине сопротивлений МСг с помощью потенциометра П2.
Значения напряжений для различных отметок шкалы в зависимости от градуировки преобразователя выбираются из таблиц приложения 5. Таким образом, изменяя напряжение, подаваемое с потенциометра Пг на вход преобразователя для каждой оцифрованной отметки шкалы показывающего прибора от нижнего предела до верхнего, фиксируют отклонение выходного сигнала от допускаемого значения.
Установив верхний предел измерения, поверку повторяют в обратном порядке.
Прн необходимости можно подсчитать основную погрешность на каждой отметке шкалы по формуле
А = (t/раеч -	- Сн), (9.10)
где Срасч — расчетное значение напряжения, соответствующее оцифрованной отметке, мВ;
— действительное значение напряжения по потенциометру Пг, соответствующее проверяемой отметке шкалы, мВ; UK — UK — диапазон изменения выходного напряжения, соответствующий разности конечной и начальной отметкам шкалы, мВ
Определение времени установления показаний производят прн проверке основной погрешности.
При возможно быстром изменении сигнала на потенциометре 77t от значения, соответствующего начальной ofmci ке шкалы, до значения, соответствующего половнне диапазона измерения, определяют по секундомеру время установления указателя показывающего прибора на середнну шкалы (с точностью ± 1 %).
Аналогичное действие пронзводят н при установке указателя с середины шкалы на конечную отметку.
10*
Время установления показаний не должно превышав допускаемого для данного типа преобразователя.
Время установления показаний не должно превышать 15 с при сопротивлении в цепи измерительно! о электрода 500 МОм н 25 с при сопротивленни 1 ГОм.
Определение дополнительной погрешности прн изменении влияющих факторов [напряжения цшания 220712 В, при отклонении сопротивления измерительного электрода (500 + 500) МОм, при отклонении сопротивления вспомо! ательно! о электрода (10 + ±10)% кОм и при наличии ЭДС «Земля — рашвор» + 1,53] производят по выходному сигналу, устанавлнвая его равным 0 и 0,5 диапазона нзменения выходно! о сигнала, н его максимальному значению.
Эту операцию пронзводят при определении основной погрешности следующим образом
При нулевом выходном сигнале изменяют один из влияющих факторов, например напряжение питания 220 В, на - 33 В. Фиксирую! отклонение выходного сигнала. Значение отклонения не должно превышать допустимых значений.
Анало1ично фиксируют отклонение выходного сигнала от нулевого значения при изменении напряжения питания на 22 В.
Операцию повторяют для среднего и максимальною значений выходного сигнала.
Аналогично определяют отклонение выходных сигналов при изменении других влияющих факторов.
При подготовке преобразователей к сдаче в госповерку следует провести определение дополнительных погрешностей, вызванных влиянием на значение выходного сигнала ЭДС «Земля — раствор» +1,5 В, напряжения переменного тока 50 мВ в цепи вспомогательного элек 1 рода, напряжения переменного тока 1 В между корпусом преобразователя и зажимом «Земля».
Для этого выходной сигнал преобразователя pH с помощью потенциометра Пг устанавливают на среднее значение от диапазона изменения выходного сигнала при сопротивлениях в цени стеклянного электрода 500 МОм и вспомогательного электрода 10 кОм.
Влияющие величины должны иметь нулевые значения. После нзменения одною из влияющих факторов, указанных выше, снова потенциометром nt корректируют значение выходно! о сие нала на первоначально установленное значение.
Дополнительная noi решность, мВ, опре-
292
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества Разд- 9
деляеюя по формуле
Д = Е2 —Ei,	(9.11)
где Е( — значение входною напряжения, полученное до изменения влияющего фактора, мВ; Е2 — значение входного напряжения, полученное после корректировки выходного сигнала, мВ.
Погрешность не должна превышать значения, допускаемого для данного типа преобразователя.
При положительных резул ьгаi ах предмонтажной проверки преобразователя его подготавливают к монтажу и оформляют протокол предмонтажной проверки.
Если в процессе поверки выявились отклонения метрологических параметров преобразователя от номинальных, то следует Произвеши COO! BCICI вуницую ЮС1ИрОВКу.
Юстировка преобразователя заключается в проведении операций по доведению по! решносзи до значений, coo [Beierкующих [ехническим требованиям.
На преобразователе П-201 (см. рис. 9.14) перед юстировкой следует ослабить цанговые зажимы осей резисторов Калибровка, Начало грубо, рНи грубо, рНи точно, S10.
Замкнуть зажимы 7 и 8 миллиамперметра Ml 730
На магазине Л/Сг устанавливается сопротивление. равное 1400 Ом.
Юстировка проводится по напряжению, измеряемому позенциомефом П2 (см. рис 9 15) на ма[азине сонроiивлений МС2.
При отклонении выходного сш нала от допускаемого значения юстировка проводится следующим образом.
На потенциометре П[ устанавливают значение напряжения, cooi ве!с [ вующее нижнему пределу измерения при температуре 20°C и использовании данною 1ипа с>еклян-ных электродов (см. таблицы приложения 5).
Измеряют потенциометром П2 выходное напряжение и при необходимости с помощью резисторов Начало грубо и Калибровка устанавливают его равным нулю.
Затем па потенциометре П2 ус!анавли-вают напряжение, сошвегсгвующсе верхнему пределу измерений при той же температуре.
Измеренное потенциометром Н2 напряжение должно быть равно 100 мВ.
При необходимости его устанавливают равным этому значению с помощью резистора 5'20.
Переключа1ель S4 переводя! в положение, при котором к потенциометру подключается выход по напряжению с зажимов 7 и 8 преобразователя.
Значение напряжения, снимаемое с зажимов 7 и 8, также должно быть равно 100 мВ. При необходимое! и ею подщраи-вают резистором Выход.
За1ем проверяют выходное напряжение на нижнем пределе измерения. При необходимости производят подстройку резисторами Калибровка и S20.
Если преобразователь настроен на другой предел измерения по выходному сигналу, то юстировка производится аналогичным образом.
Если дополнительная noi репгность от изменения температуры раствора превышает допускаемое значение, то юстировка производится следующим образом.
На потенциометре устанавливают значение напряжения, соответствующее верхнему пределу измерений при температуре 20 ГС, и, вращая ось резистора рНи грубо, убеждаются, что выходное напряжение преобразователя изменяется не более чем на 0,5 % В противном случае следует сделать балансировку термокомпенсатора ТКР-3. Балансировка моста осуществляется резистором К10 (см. рис. 9.12).
Для балансировки необходимо усыновить оси переменных резисторов Я31 и Ri2 (рНи грубо и рНи точно) в одно из крайних положений и вращением резистора К10 возвратить выходное напряжение к прежнему значению. При вращении резистора рНи грубо выходное напряжение нс должно изменяться более чем на 0,5 мВ (0,5 %). В upoi инном случае балансировку следуб! повторить.
На мщазине сопротивлений A7C’j устанавливают сопротивление 1728,8 Ом, а па потенциометре 77 j — напряжение, соответствующее верхнему пределу измерений при  емперагуре 80 СС.
Вращением резисторов рНн грубо и рНи точно устанавливают выходное напряжение преобразователя, равное 100 мВ (или значению, сознвегствующему верхнему пределу измерения при другом диапазоне изменения выходного chi нала).
После окончания юстировки цанговые зажимы осей переменных резисюров необходимо затянуть.
Если известно, что в преобразователях не будут использоваться зажимы выходною токового сигнала, то на них следует установить перемычки, причем в преобразователе П-201 выключатель «0 — 5 мА» - «0-10 В» должен обязательно находиться в положении «0 — 5 мА». Если к зажимам 5 и 6 преобразователя Г1-201 должен подключаться вольтметр (или аналогичный прибор), то перемычка не ставится, а выключатель
§9.5.
Наладка системы измерения pH
293
«0-5 мА» —«О—10 В» должен находиться в положении «0—10 В».
Если преобразователь П-201 применяется без собственного миллиамперме1ра, ю между зажимами 12 н!3 распределительной коробки следует установить перемычку.
Если измерения будут проводиться без применения термокомпенсатора ТКР-3, то в преобразователе П-201 резистор Rt устанавливаемся между зажимами 13 и 14 колодки зажимов на передней панели.
На зажимах передней панели преобразователя следует проверить надежность установки перемычки, коммутирующей диапазоны измерения pH, а также перемычки между зажимами 11 и 12 (помсхозашищен-Hocib преобразователя от переменных ЭДС между корпусом техноло! ическо! о аппарата и контролируемым раствором, см. рис. 9.14).
9.5.	НАЛАДКА СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ pH
Как указывалось выше, система pH со-стоие из чувствительного элемента, высокоомного преобра зона i е тя, измерительного прибора (самопишущего потенциометра) и каналов связи между ними.
При наладке смонтированной системы измерения pH в первую очередь определяется пригодность систем измерения pH к зкенлуатации, уточняются условия, обеспечивающие их работоспособность, корректируются схемы монтажа чувствительных элементов и т. п.
Исходя из данных паспортов для технических средств, следует оценить прш одность полученных средств автоматизации в соответ с [Вии со свойствами и параметрами рабочих сред ихнологического процесса.
Для рН-мегров определяющими параметрами являются [емпература анализируемой среды, ее ai рессивность н давление в месте установки чувствительных элементов.
Кроме того, большое значение для работоспособное! и pH-метра имеют натичие взве-шениых частиц в анализируемой среде, ее мутность, вязкость, способность кристаллизоваться
Во всех случаях на электродах не должны образовываться осадок или пленка, вызывающие неправильные показания р! 1-метра.
Координата рНн этектролов должна находиться возможно ближе к середине диапазона измерения для уменьшения погрешности показания pH-метра при измерении температуры анализируемой среды.
При отсутствии сомнений в правильности применения смонтированных техниче
ских средств им присваивается соответствующая позиция по проекту и производится запись в журнале комплек!ации.
Целесообразно также проверить длины коаксиальных кабелей, предусмотренные проектом, на соответствие максимально допускаемой длине исходя из условий взрывобезопасност, как было показано выше.
До начала наладочных работ следует проверить правильность монтажа всей системы. Особое внимание нужно обратить на монтаж чувствительных элементе
На рис 9.16, а дан пример обвязки ма-гистральнО1 о (проточного) чувствительног о элемента ДПг-4М с возможностью пролива буферных (контрольных) рас i норов через чувствительный элемент ЧЭ.
На рис. 9.16,6 дан пример установки погружно! о чувствительного элемента ДМ-5М. В этом случае корпус элемента ДМ-5М помещается в небольшую открытую емкость, в которой обеспечивается постоянный проток и поддержание уровня за счет перелива.
Одним из вариантов монтажа погружного чувсгви) ельного элемента для измерения
А нала заруема я среда
Слад
S)
Рис. 9.16. Варианты монтажа чувствительных элементов ЧЭ
294
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд 9
pH среды, находящейся в емкости (подобная ситуация характерна, например, для станций нейтрализации, очистных сооружений и т. п.), является схема, приведенная на рис. 9.16, в.
В этом случае чувствительный элемент целесообразно смонтировать не на технологической емкости 1, как это иногда предусмотрено проектом, а на выносном бачке 2, к коюрому подводится трубопровод от насоса 5. Бачок может работать либо под давлением либо без давления, т. е. может быть открытым. Сброс среды после бачка может производиться непосредственно в технологическую емкость или канализацию.
Преобразователи должны быть установлены в местах, исключающих воздействие на ннх агрессивных газов, вибрации и обеспечивающих безопасное обслуживание и свободный доступ.
Преобразователи (обыкновенного н взрывозащищенного исполнения) и термокомпенсаторы могут устанавливаться только вне взрывоопасных зон.
Преобразователи П-201И Moryi использоваться для работы с чувствительными элементами, расположенными во взрывоопасных помещениях, если последние отвечают требованиям действующих стандартов.
Чувствительный элемент должен подсоединяться к преобразователю коаксиальным кабелем, проложенным в металлической
трубе, защищающей его от механических повреждений.
Преобразователь и чувствительный элемент должны быть тщательно заземлены, причем корпуса преобразователя и приборов должны заземляться в месте их установки с помощью медного изолированного провода сечением 3,5 — 7 мм2.
Электрические схемы преобразователей (зажим 9 преобразователя П-201) должны заземляться в непосредственной близости от мест установки чувствительных элементов (т. е. «Земля» должна быть единой), чтобы избежать влияния разности потенциалов, которая может возникнуть в местах заземления измерительных устройств (рис. 9.17)
Надежно должна быть заземлена и соединительная коробка СК, коммутирующая цепь передачи сигнала от вспомогательного проточного электрода к преобразователю. Для этой цели коробка комплектуется кабельным наконечником, к которому необходимо припаять провод заземления.
Заземление должно выполняться отдельным изолированным проводом, который может быть проложен в одной трубе с коаксиальным кабелем.
Силовая проводка (когда преобразователь монтируется по месту) должна быть выполнена в отдельных заземленных трубах, Металлорукав, соединяющий коробку с
Рнс. 9.17. Система измерения pH
§ 9.5
Наладка системы измерения pH
2(>5
выносным вспомогательным электродом, должен быть закреплен, так как при вибрации оборудования могут возникать колебания показаний pH-метра за счет пьезоэлектрического эффекта в изоляции коаксиального кабеля. Расстояние от разъема на выносном электроде до ближайшей точки крепления металлорукава не должно превышать 1,5 м.
Защитные трубы по возможности должны прокладываться с наименьшим числом изгибов, чтобы избежать повреждения изоляции кабелей связи при затяжке их в трубы.
Правильность монтажа электрических соединений чувствительного элемента с преобразователем прн осмотре необходимо
Рис. 9.18. Схема электрических соединений системы измерения pH:
1 - измерительный электрод, 2 - электрический ключ вспомогательного электрода или вспомога-гельный непроточный электрод ЭВП-08: 3 — зажим «корпус» в коробке зажимов; 4 — коробка зажимов; 5 - металлорукав с кабелем, 6 - коробка соединительная, 7 — высокоомный преобразователь; 8 и 9 — зажимы для подключения измерительно! о и вспомогательного электродов соответственно; SO — зажим заземления электрической схемы преобразователя; //—зажим на корпусе коробки зажимов для присоединения оплетки коаксиального кабеля измерительного электрода
производить в соответствии со схемой на рис. 9.18.
Для преобразователя П-201 при подключении к зажимам 12 и 13 (см. рис. 9.17) какого-либо токового прибора с пределом измерения 0—5 мА следует проверить или уточнить внутреннее сопротивление этого прибора, которое не должно превышать 40 Ом.
Целесообразно проверить сопротивление заземления, которое должно быть не более 10 Ом.
Перед началом работы на рабочих средах необходимо проверить правильность функционирования всей системы измерения pH. Эта проверка может производиться с использованием имитаторов или стандартных буферных растворов.
В первом случае исключается чувствительный элемент, так как кабель отключается от штепсельного разъема коробки зажимов вспомогательного электрода и под-
Таблица 9.6. Значения pH буферных
растворов по ГОСТ 8.135 — 74
Температура, °C	Раствор 0,05 М калия фзалево-кислого (КСлЬЦОД	Раствор 0,025 М относительно калия фосфорнокислого одно за мешенного (КН,РО4) и 0,(125 М относительно натрия фосфорнокислого двузамещенного (Na2HPO4)	Раствор 0,01 М натрия тетрабор-нокислого (№28407- ЮН2О)
0	4	6,98	9,46
5	4	6,95	9,40
10	4	6,92	9,33
15	4	6,90	9,28
20	4	6,88	9,22
25	4,01	6,86	9,18
30	4,02	6,85	9,14
35	4,02	6,84	9,10
40	4,04	6,84	9,07
45	4,05	6.83	9,04
50	4,06	6,83	9,01
55	4.08	6.83	8,98
60	4,09	6,84	8,96
65	4,11	6,84	8.94
70	4.13	6,84	8,92
75	4,14	6,85	8,90
80	4,16	6,86	8,88
85	4,18	6,87	8,87
90	4,20	6,88	8,85
95	4,23	6,89	8,83
296
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
Рис. 9.19. Подключение имитатора электродной системы рН-метра:
1 — преобразователь П-201; 2 — миллиамперметр М325; 3 — миллиамперметр М1730; 4 — потенциометр КСП2; 5 — лабораторный по!енциометр; 6 — имитатор И-02; 7 - зажим преобразования П-201
ключается к штепсельному разъему имитатора (рис. 9.19). Имитатор заземляется. В этом случае, задавая значения напряжения в милливольтах в с'оогветствии с оиифровапными отметками шкалы, проверяют правильноеib функционирования всех элементов системы измерения pH, включая и каналы связи.
При выявлении неправильной работы какого-либо элемента системы производится выяснение причины и устранение неисправности, после чего проверка повторяй юя.
Во втором случае (т. е. при проверке системы по образцовым буферным растворам) буферные растворы подбираются со значениями pH, близкими к значениям начала и конца шкалы преобразователя.
Для узких диапазонов измерения (1 и 2,5 pH) проверку производят по одному буферному pact вору, для диапазонов в 5, 10 и 14 ед. pH — по двум буферным растворам.
Буферные растворы подбирают по табл. 9.6. Буферные растворы со значениями pH, указанными в забл. 9.6, готовятся из фиксаналов по ГОСТ 8.135-74 (стандар!-титров).
В случае необходимое! и при проверке по буферным растворам производят юстировку преобразователя, т. е. соответствующими ре
зисторами корректируют показание (выходной сигнал) преобразователя по одной или двум точкам.
Буферные растворы использую i при температуре, соответствующей температуре анализируемой среды (или ее среднему значению) при технологическом режиме, а значив и температуре, коюрой соответствуй сопротивление 7?( термокомпенсатора.
Перед проверкой по буферным растворам необходимо тщательно промыть в дистиллированной воде измерительный электрод и электролитический ключ вспомо! а-тельиого электрода.
Оба электрода пог ружают в неметаллический сосуд с буферным раствором, предвари 1 ельно заземлив раствор.
Если показание на проверяемой точке не соответствует действительному значению pH буферного раствора, например в начале шкалы, то резнегором Калибровка корректируют' это показание. После этого электроды извлекают из сосуда и тщательно промывают дистиллированной водой, затем погружают в друюй буферный рас [ вор со значением pH, близким к значению конца шкалы. В случае песоо|вегствия показания прибора его слова корректируют.
§9.5,
Наладка системы измерения pH
29-
Юстировка при необходимости производится несколько раз до полною совпадения показаний преобразователя со значениями pH буферных растворов на начальных и конечных отметках шкалы.
Если температура анализируемою раствора реально изменяется в широком диапазоне (15—100 или 0 — 35ПС), то необходимо провести дополни!ельную проверку по одному нагретому и охлажденному буферным растворам. В этом случае обязательно применение электродов со значением рНи, близким к pH анализируемою раствора.
Юстировка показаний преобразовали по нагретому и охлажденному буферным раст ворам производится переменным резистором рНн точно (при необходимости и рНи грубо).
После юстировки панги переменных резисторов следует затянуть.
При отсутствии стандартных буферных растворов для требуемого диапазона измерений необходимо, чтобы химическая лаборатория приготовила контрольные растворы со значениями pH, близкими к значениям начала и конца шкалы требуемо! о диапазона.
Значения pH контрольных растворов определяют лабораторным рН-метром.
После выполнения всех указанных операций система измерения pH считается подготовленной к включению на рабочих средах.
Включение и контроль работоспособности системы. Перед включением системы измерения pH на рабочих средах следует убедиться, ч[о 1емпература в месте установки чувствительного элемента соо[ветствует требуемой, а давление анализируемой среды находится в рабочем диапазоне.
Кроме того, значение pH анализируемой среды, определенное с помощью лабораторного pH-метра, должно находиться в диапазоне измерения промышленною рН-мстра.
Если давление в месте установки меняется, то следует подключить регулятор РДС-1, установив его на кронштейнах чувствительного элемента (рис. 9 20).
Практика проведения пусконаладочных работ по системам измерения pH показывает, что в начальный период включения эти системы требуют плательного и четкого обслуживания. В зависимости от свойств анализируемой среды должен быть подобран оптимальный расход КС1 через электролитический ключ выносного вспомо[а[ельного электрода.
В период начального включения чаще обычного возникает разрыв элек i рической цепи электролитического ключа за ечст выде-
еде-?
3
$ Подвод вспомо-еательмоео давления
Подбод контролируемой. среды
Рис. 9.20. Установка регулятора РДС-1 на чувствизеэьном элемен!е pH
ления пузырьков воздуха, образующихся при сливании раствора хлористого калия в бачок выносного электрода, или адсорбции раст вора «сухим» шлангом электролитического ключа. Для устранения этого явления в бачок с КС1 помещают шайбу из пробки, а раствор КС1 наливают в бачок через воронку непосредственно на шайбу, способствуя спокойному растеканию раствора КО.
Иногда для гарантии целостности электрической цепи ключа вдоль шланга от бачка до наконечника пропускают асбестовый шнур.
С этой же целью в непроточных электродах ЭВП-08 между внутренней стенкой электрода и мембраной помещаю: хлопчатобумажную нить.
При оценке работоспособности рН-метров на различных установках следует помнить, что отечественные стандартные чувствительные элементы не предназначены для измерения числа pH водных растворов, содержащих фтористоводородную кислоту или ее соли и вещества, образующие
298
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
осадки или пленки на поверхности стеклянных электродов.
Важным элементом контроля правильности показаний pH-метра является возможность отбора пробы в месте монтажа для лабораторно! о рН-метра.
Следует заметить, что кроме стандартных чувствительных элементов некоторые организацин выпускают опытные образцы чувствительных элементов применительно к конкретным процессам. Например, при производстве аммиачной селитры нашли применение устройства УРП-2 н УРП-И.
Устройство разбавления плава УРП-2 предназначено для непрерывной подготовки анализируемой пробы путем плава аммиачной селитры в воде (конденсате) до определенной концентрации (плотности) с целью последующего измерения значения pH раствора Плав имеет температуру 140—180°С, а его водный раствор — 25 ~ +80 °C. На разбавление плава должна подаваться химически очищенная вода с постоянным числом pH и со стабилизированным давлением.
Устройство УРП-И является упрощенной модернизированной конструкцией УРП-2.
Погрешность измерения pH будет наименьшей при использовании стеклянного электрода со значением координаты pH изо-потенпиальной точки, ближайшей к контролируемому значению pH, согласно технологическому регламенту.
Практика проведения наладочных работ подтверждает значительное влияние на работу системы измерения pH электрома! нитных полей.
Так, искажения показаний наблюдались при работе сварочных аппаратов на расстоянии 4 — 6 м от мест установкн чувствительных элементов и измерительных приборов
Повышенные электрома!нигные помехи могут быть также следствием отсутствия экрана на части проводника измерительною электрода, плохого заземления корпуса преобразователя и экранирующей оболочки кабеля, наличия поблизости от места установки преобразователя каких-либо электрических аппаратов переменного тока.
Кроме того, необходимо постоянно помнить о значительном входном сопротивлении преобразователя и следить за состоянием герметичности кабельных вводов в распределительные коробки и коробки зажимов преобразователей, за плотностью закрытия крышек.
При работе системы измерения pH возможны случаи замены стеклянных электродов. При этом следует учитывать, что зна
чение потенциалов асимметрии у разных электродов одного н того же типа и даже одной поставляемой партии могут различаться. Поэтому после замены электрода необходимо проверить систему по контрольным (или буферным) растворам.
9.6.	КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЕ КОНЦЕНТР АТОМЕРЫ
Кондуктометрические концентратомеры основаны на измерении удельной электрической проводимости растворов. Электрическая проводимость водных растворов кислот, солей и щелочей обусловливается наличием в них днссоцннрованных молекул растворенного вещества и зависит от его концентрации, степени диссоциации, химической природы вещества и температуры раствора.
Сопротивление жидкости электрическому току определяется так же, как сопротивление проводников:
R = pl/S,	(9.12)
где R — сопротивление, Ом; I — длина жидкого проводника, см; S — сечение жидкого проводника, см2; р — удельное электрическое сопротивление, Ом см.
Величина ст, обратная удельному электрическому сопротивлению р, называется удельной электрической проводимостью;
ст = 1/р.
Единицей удельной электрической проводимости в системе СИ принят снменс на метр (См/м) или снменс на сантиметр (См/см).
С учетом того, что 1/R = G, где G -проводимость, удельную электрическую проводимость можно выразить уравнением
ст = GI/S.	(9.13)
Для мно! их неорганических веществ удельная электрическая проводимость ст является нелинейной функцией их концентрации. Обычно при повышении концентрации электролита в воде удельная электрическая проводимость сначала возрастает, что можно объяснить увеличением количества ионов, а затем начинает падать в связи с гем, что при дальнейшем росте концентрации сокращаются расстояния между ионами, возрастают силы электростатического взаимодействия между ними и снижается степень диссоциации молекул.
S 9.6.
Кондуктометрические концентратомеры
299
Рис. 9,21. Зависимость удельной электрической проводимости ст некоторых растворов от концентрации при 20 °C
На рис. 9.21 представлена зависимость удельной электрической проводимости ст некоторых растворов от их концентрации С при t = 20 °C. Каждое вещество, присутствующее в растворе, влияет на его общую электрическую проводимость в соответствии со значением своей собственной проводимости, У слабо концентрированных растворов электрические проводимости отдельных веществ можно суммировать.
Таким образом, приборы, основанные на измерении электрической проводимое ги растворов, показывают полную проводимость, созданную различными содержащимися в растворе ионами. Концентрацию одного вещества в растворе можно определить только в том случае, если электрическая проводимость остальных веществ значительно ниже или их концентрация остается постоянной.
Для слабых растворов зависимость удельной электрической проводимости электролитов от температуры выражается формулой
Стг = ег1в[1	+	(9.14)
где ст, — удельная электрическая проводимость электролита прн температуре t; ст18 — удельная электрическая проводимость электролита при температуре 18 °C; оц, и Рст — температурные коэффициенты.
Температурный коэффициент ро может быть рассчитан по эмпирическому соотношению
Ра = 0,163 (оц, — 0,0174).	(9.15)
Для слабых растворов солей температурный коэффициент в среднем равен 0,024 l/i рад и колеблется от 0,021 до
0,026 1/град. Для щелочей as 0,019 1/град, для слабых растворов кислот « 0,017 1/град. Таким образом, электрическая проводимость слабых растворов увеличивается на 1,5 -2,5% при нагревании их на 1 °C. Для средних н сильных растворов температурный коэффициент проводимости еще выще. Поэтому во всех измерительных приборах предусматривается либо автоматическая компенсация температурной погрешности, либо стабилизация температуры исследуемого раствора в процессе измерения.
Промышленные кондуктометрические концеитратомеры, основанные на измерении удельной электрической проводимости жидких смесей, делятся на два основных вида: контактные, у которых электроды непосредственно соприкасаются с испытуемой средой, н бесконтактные, у которых чувствительный элемент изолирован от испытуемой среды слоем стойко! о к данной среде материала.
Контактные кондукгомеры. В контактных кондуктомерах измерение концентрации какого-либо вещества в растворе сводится к измерению электрической проводимости электродной ячейки, заполненной этим раствором.
Сопротивление электродной ячейки переменному току можно измерить, используя закон Ома для участка цепи:
Z = U/I,
[ де U — падение напряжения на участке жидкостной цепи, В; 1 — ток, протекающий в цепи, А.
При измерении сопротивления электролита постоянному току указанным методом возникает поляризация электродов, поэтому результаты измерения получаются неверными. Для расчета удельной электрической проводимости ст по (9.13) необходимо знать площадь электродов S и расстояние между ними I. Практически значения этих величин трудно определить с достаточной точностью даже прн сравнительно простой конструкции электродов. Поэтому значение 1/S = Ся, где Ся — константа электродной ячейки, определяется опытным путем и при измерениях должно оставаться постоянным.
На рис. 9.22 показаны измерительные схемы автоматических контактных кондукто-меров. В схеме на рис. 9.22, а и R2 — постоянные манганиновые резисторы; R, — переменный резистор для температурной компенсации непостоянства параметров ячейки прн изменениях температуры; — регулируемый резистор; Rx и Сх — сопротив-
300
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
Рис. 9.22 Измерительные схемы автоматических конт ак| них кондуктомеров: а — с переменным резистором, б — с жидкостной температурной компенсацией, в — с терморезис-тором
ление и емкость электродной ячейки. Для компенсации емкостного сопротивления электродной ячейки в плечо, смежное с Cv. включен конденсатор С, емкость которого равна емкости электродной ячейки. При изменении концентрацнн контролируемого раствора меняется сопротивление Кив измерительной диагонали мос iа во зиикаеi разность потенциалов. Сигнал разбаланса, пропорциональный изменению концентрации, усиливается усилителем ЗУ и поступает па реверсивный двигатель РД, который перемещает подвижный контакт регулируемого резистора и стрелку прибора до момента компенсации. Шкала прибора может быть градуирована в единицах концентрации или удельной электрической проводимости раствора.
В автоматических контактных кондукто-мерах применяются различные способы компенсации температуры. На рис 9.22,6 представлена схема с жидкостной земпера-турной компенсацией. В этой схеме температурный компенсатор представляет собой электродную ячейку с сопротивлением Rvp и емкостью Сср, которые аналогичны параметрам Rx и СЛ основной электродной ячейки При этом дополни г ельную электродную ячейку с параметрами Кср и Сср называют сравнительной, а основную электродную ячейку с параметрами Rx и Сх — измерительной. Сравнительную ячейку заполняют эталонной жидкостью, имеющей темперазур-ный коэффициент, равный температурному коэффициенту контролируемой жидкости, и помещают в датчик с измерительной ячейкой Rx и Сх. Блаз оларя равенству температурных коэффициентов эталонной и контролируемой жидкостей, а также равенству их температур и зменение сопротивления измерительной ячейки оз колебаний температуры компенсируется изменением сопротивления сравнительной ячейки.
На рис. 9.22, в представлена измерительная схема, в которой температурная компенсация осуществляется включением в одно из плеч моста герморезист ора Rt. Для согласования температурных коэффициентов терморезистора и конт ролируемо! о рас i -вора параллельно терморезистору включен резистор, имеющий постоянное сопротивление /?ш.
Контактные кондуктомеры охвазываюз широкий диапазон измерения удельных электрических проводимостей растворов; от 1-10 ъ до 1 • 10 2 1/Ом см.
Веской । актные кондуктомеры. В последние годы получают все большее развитие концентратомсры, основанные на бесконтактных методах измерения проводимости. При бесконтак! ном меюде отсутствует контакт чувствительной части датчика с измеряемой средой, что исключает погрешность от зазрязнения электродов. Веско нтактззый метод обеспечивает возможность измерения концентрации сильно загрязненных агрессивных жидкостей, суспензий и коллоидных растворов.
Бесконтактные кондуктомеры в зависимости от метода измерения проводимости подразделяю1Ся на низкочастотные индуктивные, высокочастотные индуктивные и высокочастотные емкостные. В качестве примера, поясняющею принцип действия бесконтактных кондуктомеров, на рис. 9.23 представлена схема низкочастотного индуктивною кондуктометрического датчика с жидкостным
§ 9.6.
Кондуктометрические концентратомеры
301
Рис. 9.23. Схема индук i ивнсл о кондуктометрического датчика с жидкостным витком
витком. При подаче напряжения Г'ии на первичную обмочу w, трансформатора TVt протекающий по ней ток наводит ЭДС во вюричном жидкостном витке №ж и по нему протекае t ток I. При неизменном [Упит ток в жидкостном витке определяема электрической проводимостью испытуемой жидкости. Жидкостный виток является одновременно первичной обмоткой измерительного трансформатора TV2. Таким образом, ток во вторичной обмотке w2 измерительною 1рансформатора дает возможность судить об элею рической проводимости, а следовательно, о концентрации испытуемой жидкости.
В бесконтактных кондуктомерах с жидкостным витком, работающих на промышленной частоте 50 Гц, используются компенсационная схема измерения и ммпера-турная компенсация. Значительное число разработанных приборов охва1ывают диапазон измерения электрических проводимое) ей от 1-10'3 до 1,0 1/Ом-см.
9.6.1,	КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЕ КОНЦЕНТРАТОМ ЕРЫ КК-8 И КК-9
Рассмотрим особенности наладки кон-1 ген 1 ратомеров на примере кондуктометрических концентратомеров КК-8 и КК-9, которые предназначены для измерения, регистрации (сигнализации! и pei улировапия удельной электрической проводимости чистых л за1ря1ненных водных растворов кислот, щелочей и солей, приведенных к 20 гС, в пределах от 10'2 до 1 См/см в интервале температур от 1 до 110сС. В случае однознак-ной зависимости концентрации от элек!рт-ческой проводимости прибор может служи )ь для определения концентрации раствора. Кондуктомсз рические концентратомеры КК-8 и КК-9 состоят из датчика и вторичного прибора (рис. 9.24).
Кондуктометрический концентратомер КК-8 имеет датчик погружно) о тщщ, а КК-9 — npoiочный. В остальном их устройс)-во Идентично.
В качестве вторичного прибора используется элек!родный мост КСМЗ с измененной измерительной схемой. Изменения в схему прибора вносятся заводом-изготовителем. Вторичный прибор может устанавливайся только во взрывобезопасном помещенил. Шкала прибора iрадуирована в единицах удельной электрической проводимости - сименс на сантиметр (См/см). Диапаюн измерения 0,01 — 1 См/см разделен на два поддиапазона: от 0,01 до 0,1 и от 0,1 до
Рис. 9.24. Принципиальная электрическая схема концентратомеров i инов КК-8 и КК-9
302
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
1 См/см. Напряжение питания прибора 220 и 127 В, 50 Гц. Допускаемое давление анализируемой среды 0,5 МПа. Основная погрешность коицентратомера ±2,5 % максимального значения шкалы.
Принципиальная электрическая схема коицентратомера приведена на рис. 9 24. Действие коицентратомера основано на измерении удельной электрической проводимости раствора низкочастотным бесконтактным индуктивным датчиком Д. Измерительная схема размещена во вторичном приборе ВП. В датчике Д имеются два тороидальных трансформатора (ГК и ГЙ2), электрически связанных между собой жидкостным контуром связи 1. Ток в обмотке I силового трансформатора создает в сердечнике магнитный поток, который наводит ЭДС в жидкостном контуре связи, являющемся в свою очередь вторичной обмоткой силового Трансформатора TV£. Ток в жидкостном контуре связи пропорционален электрической проводимости жидкости. При изменении тока в контуре изменяется наводимое им в измерительной обмотке 11 напряжение. Жидкостный контур является первичной обмоткой измерительного трансформатора TV2.
Измерение осуществляется с помощью тока, создающего встречный магнитный поток в компенсационной обмотке 111, которая также расположена на сердечнике измерительного трансформатора. Напряжение с измерительной обмотки, поданное на
вход усилителя У, приводит во вращение реверсивный двигатель РД, который перемещает стрелку прибора, закрепленную на одной оси с подвижным контактом регулируемого резистора Rp, включенного в компенсационную схему. Стрелка останавливается при полной компенсации магнитного потока, при этом сигнал на входе У равен нулю.
Для настройки шкалы прибора иа определенные пределы и перестройки прибора на новые диапазоны электрической проводимости в схеме предусмотрены переменные резисторы («Начало шкалы») и 7?к («Конец шкалы»). Эти резисторы имеют большой запас по ре!улировке. Если шкала начинается с пуля, резистор 7?н («Начало шкалы») закорачивают. Для перехода со шкалы 0,01—0,1 на шкалу 0,1 — 1 См/см резистор R s сопротивлением 2000 Ом заменяют резистором сопротивлением 200 Ом.
В качестве чувствительного к температуре элемента используется терморезистор Rh помещенный в датчик и присоединенный к зажиму 6 колодки зажимов KL Температурный коэффициент терморезистора — около 3 %/°С, что существенно' больше значений температурных коэффициентов растворов, которые зависят от концентраций и темпе-раэуры. Чувствительность терморезистора приходится снижать в разной степени для различных растворов и температур добавлением термостойкого сопротивления. С этой
Таблица 9.7. Температурные поправки (ориентировочные) кониентратомеров
Раствор	Концентрация, % массовые	Темперагурная поправка, %/°С, при темпера1уре, 'С		Раствор	Концентрация, % мае-совые	Температурная поправка, %'"С, при температуре, °C	
		20	70			20	70
Серная кислота (H2SO4)	5-15 15-30 30-50 50-70 70-99	1,2-1,4 1?-1,6 1,6-1,9 1,9-2,6 2,6-3	0,79 0,89 1,27	Хлористый калий (KCD	5-15 15-20	2-1,8 1,8-1,7	1-0,55
Азотная кислота (HNOX)	5-30 30-60	1,5-1,4 1,4-1,6	0,82 0,89	Борид калия (КВ.,)	5-15 15-30	2-1,7 1,7-1,5	-
Соляная кислота (HCI)	5-30	1,6-1,5	—	Едкое кали (КОН)	5-15 15-35 35-40	1,9-2 2-2,4 2,4-2,8	1,03 1,05
Фосфорная кислота (НЯРО4)	5-30 30-50 50 — 60 60-70 70-85	1,0-1,3 1,3-1,7 Г7-2,0 2,0-2,5 2,5-3,5	1 1 1 1 I	Едкий натр (NaOH)	1-5	1,4-1,6	0,86
9.7.
Солемеры
303
целью предусмотрен переменный резистор Кт к температурной коррекции со шкалой, имеющей деления, соответствующие температурной поправке (табл 9.7) растворов при 20°С. В схеме предусмотрен выход на токовый преобразователь. Для регулировки значения выходного сигнала в измерительную ;хему включен переменный резистор /?, («Ток выхода»)
В приборах КК-8 и КК-9 проверяется отсутствие механических повреждений датчика и вторичного прибора, диапазон измерения, основная погрешность и температурная компенсация. При необходимости производится настройка комплекта на фактические условия работы Исправность электрической схемы датчика проверяется путем измерения сопротивлений отдельных обмоток на колодке зажимов и сопротивления изоляции относительно земли Ниже указаны номера выводов (в скобках) колодки К1 и значения сопротивлений обмоток и термистора:
Измерительная обмотка (4—5), 100+10 Ом..........................
Силовая обмотка (1—2), Ом 4—7 Компенсационная обмотка 0,5—1 (3 — 6), Ом.................
Термистор (2 — 6), кОм ...	1—2
Сопротивление изоляции между зажимами 4—1 должно быть не менее 20 МОм.
Поверка диапазона измерения и основной погрешности. Градуировка и основная погрешность прибора поверяются путем погружения датчика в раствор (или заполнения раствором) с известной удельной проводимостью при следующих условиях:
Температура анализируемой среды, °C.................. 20 + 0,2
Температура окружающей среды, °C.................. 20±5
Относительная	влажность, %	55 + 25
Напряжение питания, В . . .	220+4
Количество жидкости в сосуде должно обесценивать покрытие датчика раствором не менее чем на 5 см со всех сторон. Последовательно погружая датчик в растворы с электрической проводимостью, близкой к начальной и конечной отметкам шкалы, проверяют и при необходимости корректируют диапазон измерения прибора. Затем проверяют погрешность на промежуточных отметках шкалы. Основная погрешность ие должна превышать ±2,5 % диапазона измерения прибора.
Проверка термокомпеясяции. При рабочем состоянии прибора нагревают или охлаждают
контрольный раствор на 15 °C от средней температуры (20°C). При этом погрешность показания прибора не должна превышать основную допускаемую погрешность Если при нагревании или охлаждении раствора показания прибора не соответствуют фактической проводимости при 20 °C, то необходимо изменить значение температурных поправок. Это достигается вращением оси регулятора температурной коррекции до установки показания, соответствующего фактическому значению удельной электрической проводимости раствора при 20 °C.
Настройка комплекта на фактические условия работы. Методика переградуировки прибора на другие условия эксплуатации и /Диапазоны измерения в принципе не отличается о г описанной методики поверки Температура контрольных растворов должна равняться принятой рабочей температуре. При регулировке диапазона измерения регулятор температурной коррекции /?т к устанавливают на деление, соответствующее необходимой температурной поправке Ориентировочные значения температурных поправок для различных растворов приведены в табл. 9.7.
Так как характеристики однотипных тер-морезисюров не идентичны, то при проверке термокомпеисации установленное значение температурной поправки приходится корректировать.
9.7.	СОЛЕМЕРЫ
Солемеры предназначены для измерения солесодержания пара, конденсата, питательной воды паровых и водогрейных котлоагрегатов.
Принцип действия солемеров, как и концентратом еров, основан на изменении электропроводности растворов (электролитов) в зависимости от их солесодержания [см. (9 12)-(9.15)].
Рассмотрим особенности иаладки солемеров на примерах наиболее распространенных солемеров типов СКМ, СК КТ, СКПВ и СКПП.
9.7.1.	СОЛЕМЕР СКМ
Солемер состоит из датчика ДСП и измерительного прибора (уравновешенного моста переменного тока) КМ 140.
Схема измерения солесодержания представляет собой измерительный уравновешенный мост переменного тока, одним пле
304
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
чом которого являеюя датчик солесодержа-ния (см. рис. 9.22,в).
Датчик представляет собой электролитическую электродную ячейку с анализируемым раствором.
Солемер СКМ в зависимости от диапазона измерения, числа измеряемых точек (до шести) и наличия сш нальпого устройства выпускается восьми модификаций (СКМ-01 — СК М-08). В зависимое! и от модификации солемер дополнительно комплектуйся охладителем анализируемой среды типа ОВСО1, переключателем ПМЗК и ящиком соединительным (для электрических цепей) ЯСС.
Предмонтажная проверка комплекта солемера включает в себя следующие операции;
наружный осмотр прибора, датчиков, соедини (ельного ящика, переключателя и охладителя:
проверку исправности прибора нажатием кнопки «Контроль»;
определение основной погрешности прибора и проверку срабатывания контактов сигнальною устройства:
определение вариации показаний прибора;
измерение сопротивления термокомпенсатора датчика.
При проверке монтажа комплекта солемера особое внимание следует обрають иа надежность заземления экранирующей оплетки всех кабелей и корпуса (зажим «Земля») измерительного прибора.
Наладка и регулировка солемера. Измерение параметров солемера производится в лабораторных условиях на расзворах, концентрация которых должна соответствовать примерно 10, 50 и 90 % верхнего предела диапазона измерений проверяемо! о солемера.
Поверка солемера производится по схеме на рис. 9.25, при этом;
соединительные резиновые трубки должны быть по возможности минимальной длины;
используемый в системе насос не должен вноси ib загрязнений в анализируемый раствор;
при отсутствии насоса допускается работа системы на слив, если обеспечивается расход около 40 л/ч (с применением, например, сжатого воздуха);
при использовании в качеств образцового прибора коидукз«мера КЛ1-2 «Импульс» необходимо для растворов с удельной электрической проводимостью 10’ 10’ 3 См/см использовать специальную насадку (рис. 9.26), с помощью которой контактная ячейка «0,1 — 100 мС.м/см» кондукюмера превращается в проточную;
до начала работ ы гидравлическая сис!ема должна находиться при температуре окружающей среды (20+5) °C не менее 2 ч;
приборы системы для проведения электрических измерений должны быть подюгов-лены к работ е и включены на прогрев согласно их инструкциям.
Приготовленный анализируемый раствор (методику приготовления растворов см. ниже) с концентрацией, соответствующей, па-пример, началу диапазона измерений солемера, и постоянной температурой, cooibct-ствующей любому значению в пределах данного диапазона температурной компенсации, необходимо прогонять по замкнутой гидравлической системе в течение 15 —30 мин, с гем чтобы температура раствора в системе уравнялась.
Когда температура анализируемого раствора на входе в ячейку образцового кондуктомера, опущенного в термостат, и на выходе поверяемою датчика не будет различаться более чем на 1 °C, необходимо выключить насос, быстро отключить ячейку
Рис. 9.25. Электрогидравлическая схема проверки солемеров СКМ;
Z — склянка с тубусом с расiвором NaCl, 2 — зажим, .? — пробка резиновая; 4 — трубка из вакуумной резины с внутренним диаметром 8—10 мм. 5 — зермостат; 6 — змеевик из нержавеющей стали; 7 - контрольный кондуктомср КЛ1-2 «Импульс»; 8 - насос; 9 - насадка (только для диапазона 0,5-500 мг/л); 10 - термометр ртутный стеклянный 0-50иС;	— датчик
контрольною кондуктомера; Д]]р — проверяемый датчик ДСБ20-ДСБ23; В - выключатель; TV — лабораторный трапсфор-матор;/’/’"— частотомер; PV — вольтметр переменного зока
§9.7.
Солемеры
305
Рис. 9 26 Установка насадки в ячейку кондуктомера:
7 — насадка, 2 — ячейка 0,1 — 100 мСм/см
образцовою кондуктомера ог гидравлической системы с помощью зажимов на резиновых 1 рубках (использование металлических вен । идеи недопуст имо), записать значение температуры t в термостате и значение удельной электрической проводимое ги Ht анализируемого раствора по образцовому кондуктомеру
Отключение ячейки коидуктомера «Импульс» в момент снятия показаний проводится с целью исключения дополнительной погрешности, так как данный кондукто-мер является лабораторным прибором и не предназначен для измерения удельной электрической проводимости в потоке.
Значение солесодержания анализируемого раствора, определяемое с помощью образцового кондуктомера КЛ1-2 «Импульс», находя! по формуле
106
сх =	----(9.16)
(]/2,1549fc(/Ht + 1,563 — 1,25)2
где С] — концентрация анализируемого раствора по образцовому кондуктомеру, кг/л; Нг — значение удельной электрической прово
димости по образцовому кондуктомеру при температуре раствора, См/см; kt — температурный коэффициент, вычисляемый следующим образом*
= 1 + 0,01996 (f - 25) -I-0,0000584(z - 25)2
(9.17)
Основную noi решность солемера, %, вычисляют по формуле
7 = (G ~ G) 100/(Смакс- СМЙ1Г), (9 18)
где С2 — показания поверяемого солемера, mi/л, Ci — значение концентрации, соот-ветс1вующсе поверяемой отметке, вычисленной по формуле (9.18) при измерении // с помощью образцового кондуктомера, мг/л; С’макс — верхний предел измерений, mi/л; Смин - нижний предел измерений, мг/л.
Исправность прибора КМ 140 проверяют нажатием кнопки контроля, расположенной на его передней панели, при этом указатель прибора должен встать на начальную отметку шкалы.
Солемер включается в работу только после проверки правильности монтажа всего комп чекта.
Поток анализируемой воды через датчик должен быть не менее 40 л/ч.
Указатель сигнального устройства (если оно в данной модификации солемера имеется) перед включением прибора устанавливается на требуемое значение, для чего необходимо:
открыть крышку моста, отвернуть вингы крепления кронштейна, выдвинуть кронштейн;
отпустить с помощью отвертки конзр-винт;
вставить отвертку в шлиц червяка, вращать его, наблюдая за указателем сигнального устройства, пока он не будет установлен на требуемую отметку шкалы;
завернуть контрвинт.
Аналогично производят установку второго указателя сигнального устройства.
В качестве образцового датчика для диапазона измерений от 0,1 до 5 мг/л можно использовать датчик типа ВХЛ-ПТ, обеспечивающий измерение электропроводности от 0 до 0,03 мСм. Для диапазона измерения от 5 до 4000 мг/л можно использовать кондукзомеры КЛ1-2 «Импульс» или КЭЛ. Температуру воды измеряют лабораторным термометром с ценой деления 0,1 °C.
При эксплуатации солемера каналы измерительной ячейки дат чика, внутреннюю часть корпуса и змеевик охладителя период и-
306
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
чески промывают дистиллированной водой в течение 20 — 30 мин при расходе не менее 40 л/ч.
9.7.2.	КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЕ СОЛЕМЕРЫ СККТ, СКПВ И СКПП
Солемеры предназначены для непрерывного измерения, регистрации н сигнализации предельного значения солесодержания (условно по хлористому натрию NaCl) конденсата турбины (СККТ), питательной воды (СКПВ) или перегретого пара (СКПП) паровых котлов.
Принципиальная электрогидравлическая схема солемеров представлена на рис. 9.27. Анализируемая проба перед поступлением в датчик подвергается многократному ступенчатому упариванию в концентраторе с целью исключения влияния аммиака и углекислоты на результат измерения.
Отобранная проба проходит через пробоотборное устройство, запорные вентили н импульсную линию, затем через десятиступенчатую дроссельную приставку с фильтром, холодильник пробы, напорную колонку, концентратор, датчик и далее поступает в дренаж. Десятиступенчатая дроссельная приставка служит для очистки, снижения давления и ограничения расхода пробы. В холодильнике проба охлаждается до 30 —60°С. Напорная колонка служит для создания
Рис. 9.27. Электрогидравлическая схема солемеров СККТ, СКПВ и СКПП:
1 — гидрозатвор; 2 — клапан гидрозатвора; 3 — зажим внутреннего электрода; 4 — гайка накидная; 5 и 8 - пробки; 6 - зажим корпуса; 7 - датчик; 9 — воронка стеклянная; 10 — трубка резиновая; 11— штуцер для ввода затвора; 12— самопишущий мост КСМ2-О57; К - кабель
постоянного гидростатического давления сконденсированной пробы около 9,8 Па и сброса излишней части пробы в дренаж. В концентраторе проба упаривается с помощью греющего пара, отобранного от общего коллектора паропровода котла, проходящего через змеевики пяти испарителей концентратора. Температура концентратора в датчике — около 100 °C.
При измерении солесодержания воды (конденсата) с температурой воды меиее 60 °C холодильник в солемере СККМ не устанавливается.
Давление охлаждающей воды, подводимой к холодильнику, должно быть не менее 0,2 МПа.
Расход пробы через солемер должен быть 15 — 25 кг/ч. Если фактический расход пробы меньше 15 кг/ч, то следует рассверлить отверстия в дроссельной приставке. Для этого трубка выхода пробы из холодильника отсоединяется от иапориой колонки и с помощью мерного сосуда и секундомера измеряется расход конденсата пробы.
Ориентировочно требуемый диаметр отверстий в дроссельной приставке определяется из выражения
d = do|/20/G^	(9.19)
где d0 — диаметр отверстий в дросселях заводского изготовления, мм; 20 — необходимый средний расход пробы, кг/ч; Go -фактический расход пробы, кг/ч.
Если после рассверливания расход пробы окажется недостаточным, то операцию по уточнению диаметра дросселей повторяют.
Выпар (вторичный пар) конденсата из каждого испарителя конденсата проходит через дроссели, поступает в общий конденсатор и сбрасывается в дренаж.
При включении солемера в работу следует отрегулировать кратность упаривания пробы
К = (Gt + G2)/G2,	(9.20)
где Gj — расход конденсата выпара пробы; G2 — расход пробы через датчик.
Кратность упаривания в солемере должна быть в пределах 14 < К < 15,5.
Кратность упаривания пробы зависит от отношения суммы площадей отверстий дроссельных шайб в дросселях, установленных на линиях отвода вторичного пара от всех пяти испарителей, к площади отверстия дроссельной щайбы пятого испарителя (перед датчиком), в котором происходит окончательное упаривание концентрата,
Определение основной приведенной погрешности измерения солемеров производит
§ 9.7.
Солемеры
307

ся при помощи трех растворов хлористою натрия (NaCl) с концентрациями, соответствующими примерно началу, середине и концу шкалы солемеров.
Для определения погрешности необходимо:
закрыть запорные вентили на линии отбора пробы и подвода i реющего пара и дать возможность концентратору остыть. Вывернуть две пробки, имеющиеся на корпусе датчика, и ввернуть в нижнее отверстие штуцер, входящий в комплект солемера, с резьбой М8 (рис. 9.26). Присоединить к штуцеру резиновую трубку длиной 0,75 м, другой конец которой надет на носик стеклянной воронки. Открыть на один-два оборота клапан гидрозатвора;
промыть датчик поверяемого солемера азотной кислотой, этиловым спиртом, затем — дистиллированной водой;
приготовить три раствора хлористого натрия с концентрацией 2,38; 4,77 и 7,15 мг/л для поверки начала (50 мкг/кг), середины (100 мкг/кг) и конца (150 мкг/кг) шкалы соответственно [значения концентрации рассчитаны с учетом кратности упаривания (9.20) и температуры раствора 100°C];
выдержать датчик с приготовленными растворами при температуре (20 ±5) °C в течение 1 ч и измеригь температуру раствора с точностью +0,5 °C;
пропустить через датчик приготовленный раствор с концентрацией 2,38 мг/л через стеклянную воронку и резиновую трубку и после появления стока раствора из клапана гидрозатвора записать установившееся показание моста, отобрать пробу, открыв клапан гидрозатвора, опустить воронку и опорожнить датчик;
определ ить удельную электрическую проводимость отобранной пробы при помощи образцового кондуктомера,
определить действительное значение концентрации раствора но (9.16);
определить основную погрешность измерения солемеров по формуле
6 = (0,0477C2fch - Ci)  100/9,54,	(9.21)
где 5 — основная погрешность измерения, % верхнего предела измерений; С2 — значение концентрации контролируемого раствора по шкале моста, мкг/кг; Сi — действительное значение концентрации раствора, определяемого по (9.16); к; — температурный коэффициент, значение которого определяется температурой раствора в датчике:
Температура, °C...........
Коэффициент
..........
Температура, °C...........
Коэффициент к‘] * * * ' *
14 15	16
1,10 1,07 1,05
20 21 22
0,96 0,94 0,92
17 18 19
1,02 1,0 0,98
23 24 25
0,90 0,88 0,86
определить основную погрешность измерения по изложенной методике при пропускании поочередно через датчик приготовленных растворов с концентрацией 4,77 и 7,15 мг/л.
Результаты поверки считаются положительными, если основная приведенная погрешность измерения солемера не превышает допускаемого значения.
9.7.3.	ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ NaCl
Получение водных растворов NaCl концентрацией до 100 мг/л производится на установке, схема которой приведена на рис. 9.28.
Установка состоит из:
бутыли (бака) 1 емкостью 20—50 л для дистиллированной воды;
Рис. 9.28. Схема установки для получения водных растворов NaCl:
7 — бутыль для дистиллированной воды; 2 — бюретка для дозировки концентрированного раствора NaCl, 3 — бутыль для концентрированного раствора NaCl; 4. 5, 7, 10, 11 — краны; б — бутыль-смеситель, В, 9 — катионито-анионитовые двухступенчатые фильтры
308
Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества
Разд. 9
смешанных каi ионшо-аниони i овых двухступенчатых фильтров 8, 9;
бутыли 3 емкостью 0,5—1 л для концентрированного раствора с бюреткой 2 и промежуточными i рубками и кранами 4, 5, 7, /0, 11;
стеклянной бутыли емкостью 5 —6 л.
Все соединения между элементами установки производятся стеклянными и резиновыми трубками минимальной длины.
Предварительно элементы установки и соединительные трубки должны быть хорошо промыт ы, обезжирены и не должны загрязнять контролируемую среду при повышенной температуре
Ионитовый фи дыр, служащий для получения воды требуемой степени чистоты в закрытой системе, предс i авляет собой колонку из кварцевого стекла длиной ие менее 450 мм и внутренним диаметром не менее 50 мм, 3ai ружейную перемешанными смолами анионита марки АВ-17 в ОН-форме и катионита марки КУ-2 в Н-форме.
До загрузки смол на дно колонки должна быть уложена пластина из органическою стекла толщиной 3-5 мм с отверстиями диаметром 0,5—1 мм, после чего на пластине должны быть уложены опилки кварцевого стекла для предохранения воды от засорения частицами смолы Через фильтр пропускается дистиллированная вода.
Во избежание выхода из строя ионитовых фильтров колонки всегда должны быть заполнены водой. Регулирование воды, поступающей в смеситель, производится кранами 7, 10 и 11. Для получения растворов с концентрацией до 2 мг/л дистиллированная вода пропускается через фильтр (открывают краны 10 и 7, кран 11 скрываю г).
Для получения растворов с концентрацией выше 2 мг/л дистиллированная вода пропускается непосредственно в смеситель (открывают краны 11 и 7, кран 10 закрывают)
Регулирование расхода концентрированного paciBopa, вводимого в систему бюреткой, производится при помощи кранов 4 и 5.
Для получения водных растворов нужной концентрации необходимо:
заполнить дистиллированной водой бутыль 1,
о i крыть краны 4, 5 и ввести необходимое количество концентрированного раствора в бутыль-смеси[ель 6;
открыть краны 10, 7 или 11, 7 и пропустить воду из бутыли 1 в смеситель 6 до полного заполнения последнего;
закрыть кран и перемешать подученный раствор путем взбалтывания.
Приготовление растворов с концентрацией выше 100 мг/л производится ращворе-нием в дистиллированной воде (с учетом ее солесодержания) навесок химически чистого хлористого натрия, взвешенных на аналитических весах.
Приготовление катионита КУ-2-Н. Катионит необходимо просеять через си го с ячейками 0,8 х 0,8 мм2, а фракцию, не прошедшую через сито, поместить в водопроводную воду на 48 ч и обработать 5 %-ним раствором НС1 в 1ечение 24 ч с отмывкой до нетпральной реакции. Качество отмывки определяется с помошью индикато-ра-ме1 ил оранжа.
Приготовление анионита АБ-17. Анионит необходимо просеять через сито с ячейками 0,8 х 0,8 мм2, а фракцию, не прошедшую через си i о, поместить в 20 %-ный раствор НС1 на 48 ч, промыв до исчезновения ионов хлора, и обработать 5 %-ным раствором NaCl в течение 24 ч с последующей oi мывкой до нейтральной реакции по метилоранжу.
Регенерация смол. По мере того, как смолы в процессе работы насытятся катионами и анионами, они прекращают очищать воду; при этом удельное электрическое сопротивление воды снижается. Смолы в колонках после насыщения следует под-верюугь регенерации.
Катионовую смолу регенерируют 5-10%-ным раствором со скоростью 30 — 35 л/ч в течение 1 — 1,5 ч, после чего ее отмывают проючной водой с удельным электрическим сопротивлением не ниже 1 МОм см в течение 2 — 3 ч со скоростью 30 л/ч. Качество отмывки определяют с помощью метилоранжа.
Анионитовую смолу регенерируют 5 — 10 %-ным раствором аммиака в течение 1—1,5 ч, затем в течение 3 — 4 ч отмывают от аммиака проточном водой с удельным электрическим соцрожвлением 1 МОм см. Скорость прохождения раствора аммиака и воды 30 л/ч. Качество отмывки от аммиака определяется с помощью индикатора фенол-фшлеина.
9.8.	СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКИХ РАСТВОРОВ
И ПУЛЬП
Плотносчь жидкости существенно зависит oi температуры и почти не зависит от давления. Для небольших вменений температур зависимость плотности жидкости от
§9.8.
Средства измерения плотности жидких растворов и пульп
309
температуры определяется выражением
Рг = ро/0 + ai),	(9.22)
где р( — плотность при температуре f; р0 — плотность при нормальных условиях; а — коэффициент объемного расширения данной жидкости.
Из (9.22) следует, что при измерении плотности жидкошей необходимо исключить влияние колебаний температуры.
Приборы для измерения плотности жидкой и газообразной сред можно разделить на четыре основные группы: поплавковые, массовые (i равитационные), i идростатические и радиоизш опныс
Поплавковые плотномеры. В поплавковых плтномсрах непрерывное автоматическое измерение плотности жидких и газообразных вещее IB основано на изменении массы поплавка в зависимости от плотности среды, в которой он находится. Благодаря относит ельной просj о ге поплавковые плотномеры получили широкое применение в химической, пищевой и других отраслях промышленности.
Поплавковые плотномеры бывают двух 1ипов:
с плавающим поплавком (ареометры постоянной массы);
с полностью погруженным поплавком (ареометры постоянного объема).
В приборах первою типа измеряется глубина погружения поплавка, обратно пропорциональная плотности жидкост и В приборах второ! о 1 ипа гпубина noi ружения поплавка остаеюя постоянной и измеряется действующая на него выталкивающая сила, пропорциональная плотности среды.
Массовые плотномеры. Массовые или пикнометрические методы основаны на непрерывном взвешивании некоторою постоянного объема вещества. При постоянном объеме масса вещества пропорциональна его плотности, поэтому прибор градуируют в единицах плотности. Основное применение массовые плотномеры нашли для измерения средней плотности суспензий, вязких жидкостей и жидкое i ей, содержащих твердые включения. Возможно измерение и плотности газов. В жидкостных массовых плотномерах непрерывно измеряется масса U-образной трубки вместе с протекающей через нее жидкостью.
На рис. 9,29 приведена схема массового плотномера. Вес трубки 1 с жидкостью передается на заслонку 2, прикрывающую сопло 5, и через усилитель 3 в виде унифицированного нневматическо! о сигнала — на вторичный прибор. С помощью сильфона 4 осуществляется отрицательная обратная связь
Рис. 9.29. Схема массовою плотномера
и восстанавливается равновесие в системе, cooi ветствующее измеряемой плотности жидкости. Установку настраивают таким образом, чтобы при отсутствии жидкости в (рубке I показания в i оричного прибора были равны нулю.
Гидростатические плотномеры. Гидростатические методы измерения основаны на том, чго давление Р в жидкости на глубине Н от поверхнос! и определяется уравнением
Р = Р?Н,	(9.23)
где р — плотность жидкости; g — ускорение свободного падения.
При неизменной высоте столба жидкости Н давление Р является мерой ее плотности.
Измерение давления столба жидкости ироизводится различными методами. Наибольшее распространение получили мембранные, сильфонные и пьезометрические гидро-сташческие плотномеры.
Радиоизотопные плотномеры. Эти плотномеры основаны на ослаблении потока гамма-излучения при прохождении ею через среду, плотное! ь которой измеряется.
Чем больше плотность вещества, тем больше ослабление потока i амма-излучения Радиоизотопные плотномеры — наиболее современные средства измерения плотности. Они отличаются высокой технологичностью их использования при измерении плотности раиичных сред и высокой точностью измерения. Наиболее широкое применение в системах технологического кон i роля находят плотномеры типа ПР-1025М.
Наладка поплавковых, массовых и i ияро-статических плотномеров не представляет особых трудностей
Наладка радиоактивных плотномеров требует специальной подготовки наладочного персонала. В связи с *тим она выполняйся специализированными организациями по монтажу и наладке радиоактивных средств и в настоящем справочном пособии не рассмат ривается.
Раздел 10
НАЛАДКА ХРОМАТОГРАФОВ
10.1.	ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ
УСТАНОВКИ
Хроматография является универсальным методом определения состава и содержания вещества. Он основан на разложении сложных смесей (газа, раствора) на составляющие компоненты с последующим их качественным и количественным анализом.
Процесс разложения происходит в хроматографической колонке, качественный и количественный состав смеси определяется по хроматограмме. Для определения состава и содержания вещества в системах технологического контроля наиболее широкое применение получили методы проявительной хроматографии. Средства измерения, в которых производится хроматографическое разложение и анализ смесей, называются хроматографами.
Принципиальная газовая схема хроматографической установки приведена на рис. 10.1. С помощью устройства для ввода пробы 6 анализируемая смесь периодически вводится в поток газа-носителя. Г аз-носитель транспортирует пробу в хроматографическую колонку 8, 1де происходит разделение пробы на составляющие компоненты. На выходе из хроматографической колонки установлен детектор 7, который обнаруживает эти компоненты в порядке и£ выхода из колонки. Регистратор 5 обеспечивает запись сигнала детектора на диаграмме.
Принцип хроматографического разделения в проявительной хроматографии показан на рис. 10.2. Порция анализируемого газа, состоящая, например, из компонентов А, Б и В, вводится в колонку (состояние а) и перемещается газом-иосителем через слой наполнителя (сорбента) колонки. При движении смеси происходят неоднократные акты сорбции (поглощение компонента наполнителем) и десорбции (выделение компонента из наполнителя) компонентов. Если компоненты А, Б и В обладают различной сорбируемостью (поглощаемостью) по отношению к наполнителю колонки, то скорости продвижения этих компонентов будут различны. С наименьшей скоростью будет двигаться наиболее сорбирующийся (поглощающийся) компонент. На начальном участке колонки зоны компонентов А, Б и В взаимно перекрываются (состояния б и в), но при даль
нейшем их продвижении процесс завершается окончательным разделением этих зон (состояние г). В результате из хроматографической колонки будут выходить раздельно составляющие компоненты газовой смеси.
Разделение анализируемой смеси происходит в газовой или паровой фазе. При анализе жидких смесей порция анализируемой пробы перед входом в хромато-мафическую колонку испаряется и поддерживается в испарившемся состоянии в течение всего времени анализа.
Основными методами проявительной газовой хроматографии являются газоадсорбционная и газожидкостная хроматографии, а также хроматография на модифицированном сорбенте.
Газоадсорбцнонный метод. Как известно, под адсорбцией понимается поглощение какого-либо компонента из газовой смеси или раствора поверхностным слоем другого вещества (адсорбента).
При газоадсорбционном методе неподвижной фазой служит твердый адсорбент Разделение осуществляется вследствие различной адсорбируемости компонентов смеси. Наиболее распространенные твердые адсорбенты и области их применения приведены в табл. 10.1.
Поверхность твердых адсорбент ов содержит центры различной активности. На более активных центрах вещество адсорбируется сильнее и поэтому в целом процесс десорбции затрудняется. Некоторые адсорбенты необратимо поглощают отдельные компоненты смеси. Из-за перечисленных недостатков твердых адсорбентов газоадсорбционная хроматография применяется в основ-
Рис. 10.1. Принципиальная газовая схема хроматографической установки:
} — баллон с газом-носителем; 2 - редуктор давления: 3 и И — регулировочные вентили; 4 -манометр; 5 — регистратор; 6 — устройство для ввода анализируемой пробы; 7 — детектор; 8 — колонка, 9 — термостат; 10 — ротаметр
5 10.1.
Принцип действия хроматографической установки
311
ном для анализа легких газов. Адсорбенты, выпускаемые промышленностью, должны быть специально подготовлены, перед тем как ими заполнять колонку.
Газожидкостный метод. При газожидкостном методе неподвижной фазой служит жидкость, нанесенная тонким слоем на твердый носитель. Разделение осуществляется вследствие различной растворимости компонентов в жидкости, а твердый носитель выполняет роль локализатора жидкой фазы. Неподвижная фаза должна обладать химической инертностью, малой летучестью и сохранять свои свойства неизменными при условиях анализа длительное время. Количество жидкой фазы составляет от 0,1 до 30 — 40% массы носителя. Наиболее распространенные жидкие растворители, применяемые в газожидкостной хроматографии, приведены в габл. 10.2. В ней же указаны вещества, смеси которых могут бьпь разделены иа данных жидких фазах.
Твердый носитель в i азожидкостной хроматографии должен удовлетворять следующим требованиям:
носитель не должен реагировать с неподвижной фазой или разделяемыми компонентами, а также не должен быть катализатором для их разложения;
нежелательна значительная адсорбция разделяемых компонентов материалом носителя;
изотерма адсорбции должна быть линейна,
носитель должен иметь достаточно развитую поверхность с однородной пористостью, причем поры менее 1 мкм должны составлять небольшую долю общего количества пор;
природа поверхности носителя должна быть такой, чтобы обеспечивать хорошую смачиваемость неподвижной фазой;
термостойкость должна быть по крайней мере на 50 °C выше рабочей температуры.
Таблица 10 1. Характеристики адсорбентов, используемых в качестве наполнителей колонок
Адсорбент
Активированный уголь марок БАУ, СКТ, АГ-3, АГ-5
Силикагель марок КСК № 2, КСК № 3, КСК № 4, КСМ № 5, КСМ № 6П, КСМ № 6С
Цеолиты (молекулярные сита) типов А (аА и СаА) и X (аХ и СаХ)
Окись алюминия
Оп редел яе мые компоненты
Азот, кислород, окись углерода, водород, метан
Водород,	окись
углерода,	метан,
зтан, этилен, пропан, пропилен, изобутан, нормальный бутан
Азот, кислород, окись углерода, водород, метан, этан, этилен
Водород, окись углерода, метан, этан, этилен, пропан, пропилен, изобутилен
От адсорбентов, применяемых в газоад-сорбцнонной хроматографии, они отличаются меньшей удельной поверхностью и являются более макропористыми.
Некоторые наполнители при нормальных условиях являются твердыми или вязкими веществами. Перед пропиткой носителя их необходимо растворить. В качестве растворителей жидких фаз используют петролей-ный эфир, ацетон, углерод четыреххлористый, дихлорэтан, пропиловый спирт, толуол.
Газожидкостная хроматография имеет некоторые преимущества перед газоадсорбционной. Компоненты разделенной смеси в газожидкостной хроматографии выходят из колонки в виде узких полос, широкий выбор неподвижных фаз позволяет разделять смеси с близкими температурами кипения,
Газовая хроматогрнфия иа модифицированном сорбенте основана на том, что неподвижной фазой служит твердый адсорбент, модифицированный небольшим количеством жидкости. Методы, использующие модифицированные сорбенты, являются своеобразным переходом между газоадсорбционной и газожидкостной хроматографиями. В газовой хроматографии на модифицированном сорбенте имеет место адсорбция иа поверхности твердого вещества и растворение в модифицирующей жидкости. Модификация сорбента производится для выравнивания
312
Наладка хроматографов
Разд. 10
Таблица 10.2. Раствориiели, наиболее часто применяемые в качестве неподвижных жидких фаз в газожидкостной хроматографии
Рао воритель	Максимальная рабочая температура, "С	Разделение смеси веществ
Вазелиновое масло (смесь жидких	130	Гомологические ряды углеводородов
парафинов высокой чистоты)		и других жидких органических соединений
Октадекан	150	Гомологические ряды углеводородов
Г ексатриаконтан	160	То же
Апиезан (высоковакуумная смазка)	280	Гомолот ические ряды высококипящих соединений различных классов
Высококипящее авиационное масло Фталаты	300	Сероорганические соединения
дибутил	100	Смеси углеводородов, спиртов, фено-
диизоамил	120	лов, кетонов, альдегидов, галоидо-
диоктил	150	производных, сложных эфиров
динонил	170	
дидецил	180	
диизодепил	170	
Т ритолилфосфат	юо	Гомолот ические ряды меркаптанов и сульфидов
Т риксезилфосфат	180	Смеси углеводородов, спиртов, сложных эфиров, сероорганических соединений, сероводорода с воздухом и углеводородами
Бензил дифенил	150	Смеси ароматических углеводородов, галоидопроизводных, спиртов, аминов
Силиконовое масло	240	Смеси высококипящих веществ различных классов
Диметил форма мид	20	Смеси низкокипящих изомеров угле-
Дифенилформамид	100	Смеси среднекипящих изомеров углеводородов (пентаны-октаны)
Диглицерин	150	Смеси спиртов, аминов, кетонов
Полиэтиленгликоль 200	100	Смеси углеводородов, спиртов, кето-
»	400	120	нов, альдегидов, галоидопроизнод-
»	1000	150	ных, сероорт анических соединении
»	1500	200	
Адипат полиэтиленгликоля	150	Сероорганические соединения
Растворы а зотнокислого серебра в	40	Смеси низкокипящих ут леводородов,
этиленгликоле		принадлежащих различным гомологическим рядам
Алкилариловый эфир с полиокси этиленовой цепочкой	150	Сероорт анические соединения
Полиэфир адипиновой кислоты и про-	150	Гомологический ряд органических ди-
пиленгликоля		сульфидов и полисульфидов
активности адсорбционной поверхности путем замещения наиболее активных центров молекулами высококипящей органической ЖИДКОСТ и
Наиболее употребительными модифицированными сорбентами являются’ окись алюминия, обработанная 2 %-ной щелочью с добавлением от 3 до 7 % триэтиленгликоля; силикагель АСК, обработанный 2 %-ной содой с добавлением 1,5 — 3% глицерина или 1,5 — 2 % вазелинового масла; трепел Зикеевского карьера, обработанный
2 %-ной содой с добавлением 5 — 7 % вазелинового масла, и др.
В промышленных хроматографах часто используется схема с обратной продувкой хроматографической колонки. Сущность схемы заключается в том, что после выхода из колонки интересующего компонента таз-носитель подается в колонку в обратном направлении и очищает колонку от оставшихся в пей компонентов. Применение схемы с обратной продувкой позволяет сократить время анализа в том случае, если
§ 10.2.
Основные элементы газохроматографических установок
313
время выхода интересующе! о компонента меньше половины цикла полного анализа пробы.
Метод хрома । ермографии является разновидностью метода газовой хромато! рафии. В хрома гермографии на компоненты пробы в хроматографической колонке действуют одновременно газ-носитель и движущееся температурное поле При этом компоненты смеси перемещаю гея вместе с температурным полем, что способствует их лучшему разделению, благодаря чему сокращается цикл анализа
10.2.	ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
Хроматографическая колонка. Назначение хроматографической колонки — разделить анализируемую пробу на составляющие компоненты. Хромато! рафическая колонка представляет собой (рубку, наполненную определенным сорбентом. Наиболее часто применяемые материалы для ее из/ отовления -медь, нержавеющая сталь, латунь. Диаметр трубки 4 — 8 мм. Необходимая длина колонки набирается из отдельных U-образных или спиральных секпий.
Дозирующие устройства промышленных хроматографов предназначены для введения калиброванною объема пробы в хромато-трафическую колонку Для ввода газообразных проб в промышленных хроматографах используется мембранный дозатор,
В качестве дозаторов газовых проб могут применяться:
мембранный дозатор нормально-открытый с резино-тканевыми мембранами для работы с парогазовыми смесями, не агрессивными к фторкаучуковой резине. Условия
Рис 103 Принципиальная пневматическая схема мембранного дозатора.
I — блох мембранных клапанов, II - ыектромаг-нитный переключатель, III — дозирующий обьем, IV — хромат»!рафическая колонка, 1—8 — штуцера входа и выхода, 9 — мембранные клапаны
работы — избьночное давление до 0,15 МПа,-мембранный дозатор нормально-закрытый с резино-тканевыми мембранами для работы с парогазовыми смесями, не агрессивными к фторкаучуковым резинам.
Дозаюры для отбора газовых и паровых проб монтируются в термостатируемом объеме анализатора, что исключает влияние колебаний температуры окружающей среды на объем отбираемой пробы. Принципиальная пневматическая схема мембранного до-заюра изображена на рис. 10.3. Дозатор состоит из восьми мембранных клапанов 9, собранных в единый блок. Переключение линий производится подачей командною воздуха под давлением 0,1—0.15 МПа через электромагнитный переключатель II. Забор пробы осуществляется прн подаче сжатого воздуха на нижние клапаны. При этом анализируемый [аз (проба) поступает через штуцер 7, открытый верхний клапан н штуцер 2 в дозирующий объем III и дадее через открытый верхний клапан и штуцер 8 на сброс. Газ-носитель поступает в хроматографическую колонку IV через штуцер б, верхний открытый клапан и штуцер 4. При подаче сжатого воздуха (команда «Анализ») на верхние клапаны дозирующий обьем отсекается oi потока анализируемого газа. Газ-носитель через штуцера 1 и 2 выдувает отобранную пробу дозирующего объема III в колонку IV через штуцер 3, открытый нижний клапан и штуцер 4.
Конструкция мембранного дозатора, изображенная на рис 10.3, при соответствующих переключениях позволяет реализовать схему включения колонки с обратной продувкой
Золотниковый дозатор (рис. 10.4) используется для ввода жилкой пробы. Поступательное перемещение золотника 4 производится мембранным приводом 5 путем подачи сжатого воздуха. На рис. 10 4,а показано положение золотника в момент забора пробы. Проба I поступает в левый штуцер и через канал в золотнике проходит дозирующий объем I, после чего сбрасывается через правый штуцер Газ-носитель [[ при Энш поступает в хроматографическую колонку 2 и детектор 3.
На рис, 10 4,6 показано положение золотника в момент анализа. При этом проба I от штуцера ввода пробы поступает на сброс через оюерстие в корпусе дозатора, а о ссеченный объем пробы, оставшийся в дозирующем объеме 7, газом-носителем II вытесняется в хромато! рафнческую колонку 2,
В качестве дозаторов жидких проб
314
Наладка хроматографов
Разд. 10
Рис. 10.4. Золотниковый дозатор: а — забор пробы; б — анализ пробы
могут применяться золотниковый дозатор с вводом пробы пневмопоршнем и штоковый, обеспечивающий механический перенос пробы в камеру испарителя (последний поставляется по спецзаказу). Привод дозаторов всех типов — пневматический.
Температура в испарителе поддерживается при помощи либо трансформатора, которым можно задавать ю или иное напряжение питания нагрева геля испарителя (температура в испарителе поддерживается с погрешностью + 10 °C), либо терморегулятора (температура в испарителе поддерживается с погрешностью ±0,5 °C).
Детекторы. Детектор — один из наиболее важных элементов любого хроматографа, преобразующих изменение состава газа, который выходит из хроматографической колонки, в электрический сигнал. От детектора в значительной мере зависят чувствительность и точность хроматографа. В хроматографах преимущественно используются дифференциальные детекторы, которыми определяется концентрация компонента в газе-носителе в момент выхода смеси из хроматографической колонки. Выход измеряемого компонента из колонки длится некоторое время, и он не сразу весь входит в ячейку детектора. В начале и в конце выхода смеси газа-носителя с выделяемым компонентом концентрация компонента меньше, чем в середине, и поэтому выходная кривая получается в виде пика. В промышленных хроматографах применяются в основном три типа детекторов: термокондуктометрические, пламенно-ионизационные, детекторы — плотномеры газа.
Рис. 10.5. Принципиальная электрическая схема термокондуктометрического детектора
Термокондуктометрические детекторы (катарометры). Принципиальная электрическая схема термокондуктометрического детектора изображена на рис. 10.5. В металлическом корпусе 1 расположены две камеры; рабочая и сравнительная. Через камеру 3 (сравнительную) проходит чистый газ-носитель I. Через камеру 2 (рабочую) проходит элюат (компоненты газа) fl после хроматографической колонки. Терморезисторы R2 и расположенные в соответ
§ 10.2.
Основные элементы газохроматографических установок
315
ствующих камерах, являются активными плечами измерительного моста, на который подается постоянное напряжение 6—12 В. Если через обе камеры катарометра проходит газ одинакового состава, то выходной сигнал сбалансированного моста равен нулю и потенциометр записывает «нулевую линию». При изменении состава газа-носителя вследствие появления в нем компонента анализируемой смеси изменяется его теплопроводность. Температура, а следовательно, и сопротивление рабочего плеча изменяются. На выходе мостовой схемы появляется сигнал и потенциометр 4 фиксирует выход компонента. Для изменения масштабов в измерительную диагональ моста включен делитель с переключателем шкал SA. Активными плечами измерительного моста могут служить платиновые, вольфрамовые или никелевые нити диаметром 5 мкм и более.
При работе с термокондуктометрическим детектором в качестве газа-носителя можно использовать воздух, водород, азот, арюн и т. д. При использовании в качестве газа-носителя водорода или гелия пики всегда имеют одно направление, поскольку все другие исследуемые компоненты обладают меньшей теплопроводностью.
Основной характеристикой детектора является чувствительность, т. е. зависимость значения сигнала детектора от концентрации, определяемая разностью теплопроводности между выделяемыми компонентами и газом-носителем.
Детекторы всех типов устанавливаются в термостатируемом объеме и закрываются дополнительным кожухом с теплоизоляцией.
У детекторов с водородом и гелием чувствительность выше и более однородна к различным компонентам,- зависимость сигнала детектора от концентрации компонента линейна до 100 % с погрешностью ±(2 — 3) %. Чувствительность детектора с проволочными плечевыми элементами увеличивается с увеличением температуры нитей.
Детекторы по теплопроводности очень чувствительны к изменениям температуры, и поэтому для обеспечения стабильности нулевой линии их необходимо термостати-ровать с точностью 0,05 3С при температуре до 100 °C и с точностью 0,1 °C при более высокой температуре. Площадь пика на хромате! рамме, записанной с помощью детектора по теплопроводности, зависит от скорости газоноентеля, а высота пика остается неизменной.
Пламенно-ионизационный детектор. Действие пламенно-ионизационного детектора основано на изменении элект-
Рнс. 10.6. Принципиальная электрическая схема пламенно-ионизационного детектора
рической проводимости водородного пламени при введении в него органических соединений. Принципиальная электрическая схема пламенно-ионизационного детектора изображена на рис. 10.6. Водород I и воздух II, предварительно очишенные в блоке I от органических примесей, непрерывно поступают в горелку 6. Сгорая в воздухе, водород почти не образует ионов. Электрическая проводимость чистого водородного пламени составляет примерно 10“14 1/Ом.
Для измерения ионного тока используют два электрода: одним из них является непосредственно металлическая горелка 6, вторым — коллектор 4. На электроды подается напряжение 90 — 300 В от источника G. Под действием этого напряжения возникает ионный ток Ю-7—10“15 А, который создает падение напряжения на входном высокоомном (108~ 10" Ом) сопротивлении Л усилителя постоянною тока 7. Выходной сигнал усилителя регистрируется автоматическим потенциометром 8 в виде «нулевой линии». Нихромовый нагреватель 5 служит для зажигания водородного пламени. Контроль наличия пламени осуществляется с помощью термопары 3 и блока управления 2. Анализируемая газовая смесь 111 после разделительной колонки вводится через тройник в поток водорода и вместе с ним поступает в пламя. Молекулы органических соединений, попадающие в водородное пламя, сгорают, образуя ионизированные продукты горения, в результате чего ионный ток в пламени возрастает и потенциометр фиксирует выход компонента в виде пика.
При работе с пламенно-ионизационным детектором в качестве газа-носителя можно использовать водород, азот, гелий, аргон и т. д. Воздух в качестве газа-носителя не используется, так как при этом нарушается режим сгорания водорода. Чувствительность и фоновый ток детектора зависят от соотношения количества воздуха и водорода,
316
Наладка хроматографов
Разд. 10
Рис. 10.7. Схема газовых потоков детектора-плотномера
подводимых к горенке. Детектор не чувствителен к воздуху, углекислому газу, водяному пару, аммиаку, сероводороду н другим нето-рючим газам. Зависимость сигнала детектора от концентрации компонента линейная в широком интервале концентраций. Пламенно-ионизационный детектор относится к числу потоковых. Его сит нал — высота пика — прямо пропорционален скорости таза-носителя, а площадь практически не зависит от скорости газа-носителя.
Детекторы — плотномеры i а-з а фиксируют изменение плотности газа, выходящего из колонки. Схема газовых потоков этою детектора приведена на рис. 10.7.
Сравнительный поток газа-носигеля поступает в систему каналов детектора в точке 1 и разделяется на два равных потока, омывающих верхний и нижний чувствительные элементы. Поток таза из колонки (?Б поступает в систему каналов в точке 2 и разделяется на два потока, которые перемещаются по каналу 3 — 4 вверх и вниз к точкам 3 и 4. в которых объединяются с потоками газа сравнения. Общий поток этих I азов Qb выходит из детекз ора в точке 5.
Отношение расходов следующее:
Са/& = 2^3.
Если в потоке таза-носителя из колонки присутствует компонент анализируемой смеси, то изменяется масса столба (аза в канале 3 — 4 и при этом нарушается равенство газовых потоков в каналах 1—3 и 1—4. Вследствие этого изменяются теплоотдача и сопротивление термоанемометров 6 и 7, являющихся чу нет вительными элементами мостовой измерительной схемы Происходит разбаланс моста, пропорциональный концентрации компонента. Как правило, в каналах 1 — 3 и 1 —4 устанавливается не по одному, а по два термочувствительных элемента.
Разбаланс мостовой измерительной схемы фиксируется регистратором в виде дифференциальной хроматограммы. При использовании прибора в схемах регулирования сигналы детектора преобразуются в электрические и пневматические сигналы, пропорциональные отклонению указателя pei истрирующего прибора.
Регистратор. Элек т рический сигнал детек-т ора непосредственно или через систему усиления поступает 'на регистрирующий прибор (регистратор). Усилители необходимы при использовании пламенно-ионизационного детектора, так как его сигнал меньше порога чувствительности обычных систем ретисл рации. Ток, поступающий на усилитель пламенно-ионизационного детектора, обычно равен 10-8—1О“10 А. Усидиi ель усиливает поступающий сигнал до нескольких милливольт. В качестве регистраторов промышленных хроматографов используются самопишущие потенциометры типа КСП4, мосты КСМ4 и друт ие с временем пробет а кареткой всей шкалы от 1 до 2,5 с. Необходимо отметить, что при большей скорости анализа инерционность pei нстратора вносит суще-CI венные искажения в результате анализа. Для выдачи унифицированного пневмагиче-ского сигнала в диапазоне 0,02 — 0,1 МПа регистраторы некоторых типов хроматографов комплектуются пневматическими преобразователями.
10.3.	КАЧЕСТВЕННАЯ И КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА
Хроматограмме. При определении компонентов с помощью дифференциального детектора хроматограмма имеет вид кривой, изображенной на рис. 10.8. Нулевая линия 00' соответствует выходу из колонки чистого г аза’-носизеля. Положение пика 1 через оз резок времени 10 с момента ввода пробы на хромазограмме соотвезciвуе] выходу песор-бирующего компонента (инертный ! аз). Пик 2 записывается при выходе из колонки одно! о из определяемых компонентов. В виде одного пика выходят и несколько компонентов, если они вообще не разделились в колонке При частичном разделении двух компонентов регистратор фиксирует их в виде пика 3.
При выбранных условиях анализа компоненты выхолят из колонки в строго определенной последовательности. Порядок их выхода можно характеризовать временем удерживания или объемом удерживания. Время удерживания определяется отрезком хрома-
5 ю.з.
Качественная и количественная оценки результатов анализа
317
параметров пика для расчета концентрации компонентов производится после тщательного анализа работы хроматографа. В качестве определяющих выбираются параметры, которые дают наибольшую точность и воспроизводимое гь результатов анализа.
Концентрация компонента в общем случае может быть рассчитана по любой из формул:
Рис 10.8. Вид хроматограммы при использовании дифференциального детектора
тограммы от места ввода пробы до выхода максимума пика. На рис. 10.8 этому времени соогветствует отрезок I. Обьем удерживания определяется как произведение объемной скорости газа-носителя, измеренной на выходе из колонки, на время выхода компонента. Непосредственно определить, какому компоненту принадлежит тот или иной пик на хроматограмме, затруднительно. Эта задача обычно решается в процессе разработки методики разделения и называется идентификацией компонентов.
Идентификация компонентов. Существует несколько способов идентификации (расшифровки хромато! раммы) компонентов смеси. Известно, что углеводородные газы метанового ряда выделяются из колонки в порядке возрастания нх температур кипения, т. е. по мере увеличения в молекуле числа углеводородных атомов. Порядок выделения их такой: метан, этан, пропан, бутан и т д. Идентификацию компонентов смеси, состав которой примерно известен, можно произвести путем непосредственного добавления в пробу чистых компонентов. Сравнивая хроматш раммы анализируемой смеси и смеси с увеличенной концентрацией одно!о из компонентов, производят расшифровку хроматограммы.
Расчет концентрации компонентов. В промышленной хроматографии обычно известен химический состав пробы, а анализ производится с целью определения концентраций компонентов смеси Концентрацию компонентов характеризуют следующие параметры хроматот рафического пика: площадь, высота, произведение высоты на отрезок времени оз момента ввода пробы до выхода максимума. Площадь пика рассчитывается как произведение его ширины р0 s (рис. 10 8), измеренной на половине высоты, на высоту. Высотой пика считают или h — перпендикуляр, опущенный из максимума пика, или h' - перпендикуляр, опущенный из точки лересечения касательных. Выбор тех или иных
Ском — ^ком  100/( Е 5,),
CKOM=/iKOM-100/(f й(); > = !
^""кам ~ ^ком^ком ‘ Ю0/( Е Т,/1(), .si	'
(10.1)
где Ском — концентрация исследуемого компонента; SKOM, \ом, ткпм — площадь, высота пика н время выхода исследуемого компонента по хроматограмме; 5„ h„ т, - то же для /-io компонента в смеси; и — число компонентов в смеси, включая исследуемый компонент.
Этот способ расчета концентрации предусматривает линейную зависимость определяющих параметров S, /т, th от концентрации компонентов и может быть применен, когда получены пики всех компонентов смеси.
Иногда при расчете концентрации по указанным формулам наблюдается слишком большое расхождение между действительным содержанием компонента в анализируемой смеси и полученным по расчету. Это объясняется различной чувстви гельпошью детектора к анализируемым компонентам. В этих случаях необходимо учитывать относительные коэффициенты чувствительности к (нормирующий коэффициент) и расчет концентрации производить по любой из формул;
™Чд..АоМ ioo/( Е ks.s.);
ком ~ ^йком^ком' 100/( Е кМ;
(10.2)
^КОМ ~ кт/ткомТкОМСКОМ /(Е
г-1
где кпм, к/!КОМ! АкОм нормирующие коэффициенты для исследуемою компонента по соответствующим параметрам; k$lt khl, kxfa — нормирующие коэффициенты для i-ro компонента в смеси; п — число компонентов в смеси, включая исследуемый компонент.
318
Наладка хроматографов
Разд. 10
Нормирующие коэффициенты можно определить, произведя анализ искусе!венной смеси. Искусственная смесь должна состоять из всех компонентов анализируемой смеси, причем компоненты берутся в одинаковых количествах. В большинстве случаев хроматограмма такой смеси состоит из пиков различной площади. Для пламенно-ионизационного детектора разница в площадях пиков невелика. Для катарометра разница в площадях пиков иногда значительна и зависит от разности теплопроводностей компонентов. Для расчета относительных коэффициентов чувствительности один постоянно присутствующий и преобладающий в производственной смеси компонент принимают за сравнительный с коэффициентом kcp, равным 1. Коэффициенты для дру!их компонентов рассчитываются по формулам
=	kff = ЛСрСк0М/(Лк0МСср);
= Тср^ерС ком/С^КОМ^КОМ^ер))	(10.3)
где $ср, Tcp/itp — параметры пика сравнительного компонента; 5К0И, Лкои, ткомЛкОМ -параметры пика данного компонента; С^, Ском — концентрации соответственно сравнительного и данного компонентов.
Полученные коэффициенты действительны только для данных условий, а при их изменении поправочные коэффициенты рассчитываются снова указанным выше способом. Относительные коэффициенты чувствительности приводятся в литературе по хроматографическим методам анализа и в инструкциях по монтажу и эксплуа!ации хроматографов, выпускаемых заводом-изготовителем. Применяя эти коэффициенты, необходимо обращать внимание на условия анализа, при которых они были получены, и тип детектора.
Промышленные хроматографы используют на объекте для определения концентрации одного или нескольких компонентов анализируемого продукта. В этих случаях для определения концентрации компонентов необходимо произвести калибровку прибора. Калибровка заключается в том, чтобы получить экспериментальную зависимость между концентрацией индивидуального компонента пробы и параметрами соответствующего ему пика на хроматограмме. Метод калибровки выбирается в зависимости от требуемой точности анализа, количества определяемых компонентов и качества разделения компонентов смеси.
Для расчета концентрации нескольких компонентов при неполном разделении анализируемой смеси калибровку хроматографа
наиболее целесообразно произвести методом абсолютной калибровки, который заключается в том, что каждый компонент смеси готовят в чистом виде и затем дозы в возрастающем объеме вводят в колонку. Измеряя высоты или площади пиков, для каждого компонента строят график зависимости высоты или площади пика от объема компонента. Калибровка производится в диапазоне рабочих концентраций. Точность анализа при этом меюде калибровки достаточно велика, так как режим работы колонок промышленных хроматографов весьма стабилен, а конценфа-ция определяемых компонентов колеблется в небольших пределах.
Рассмотрим более подробно устройство и методы наладки хроматографов на примере хроматографа «Нефтехим-СКЭП».
10.4, ХРОМАТОГРАФ «НЕФТЕХИМ-СКЭП»
В хроматографе применяется метод проявительной газовой хроматографии, который основан на разделении пробы анализируемой смеси на компоненты в системе хроматографических колонок вследствие различно/ о распределения компонентов пробы между неподвижной фазой — сорбентом и подвижной — газом-носителем, в качестве которого выбирается не сорбирующее вещество
Определение компонентов пробы в ио-юке газа-носителя производится системой детектирования, установленной на выходе из колонки. Хроматографическая колонка представляет собой трубку, заполненную сорбентом. Сорбент подбирается таким образом, чтобы скорость движения компонентов анализируемой пробы вдоль колонки из-за различия коэффициентов адсорбции (или растворения) была различной.
Проба анализируемого вещества в газообразном состоянии с помощью инертного газа продувается через колонку с сорбентом, и вследствие различной скорости движения компонентов происходит их разделение Компоненты пробы выходят из колонки в потоке газа-носителя. Их наличие, а также количество определяются системой детектирования. Проба анализируемого вещества вводится в колонку периодически после окончания разделения н выхода из колонки компонентов предыдущей пробы.
В приборе применяется система детектирования, основанная на и)мерении теплопроводности бинарной смеси «газ-носитель -компонент».
§ 10.4.
Хроматограф «Нефтехим-СХЭ/7»
319
Рис. 10.9. Структурная схема хроматографа «Нефтехим-СКЭП»;
ПАГ-5 —панель подготовки анализируемого газа (для хроматографов на таз). ПАЖ-1 - панель подготовки анализируемой жидкости (для хроматографов на жидкость), ПГН-4 — панель подготовки газа-носителя; ПП — переключатель потоков (кран); АПХ - анализатор хроматографа; БП-13 — блок переключателей, КСП4 — вторичный прибор; БИ — блок из .мерительный; УР — устройство регулирующее: Ф70251С-1 - нормирующий усилитель: ЭПП-63 — электропневматический преобразователь
Детектор по теплопроводности включает четыре термочувствительных элемента. Два из них устанавливаются в ячейках, через которые протекает поток газа из колонки, а два других - в ячейках, через которые протекает чистый газ-носитель.
Чувствительные элементы включены в схему измерительного моста и нагреваются током от специального стабилизированного источника питания. Тепловой режим в ячейках определяется током, протекающим через чувствительные элементы, температурой корпуса и теплопроводностью газа в ячейке. При постоянстве указанных параметров в ячейках устанавливается тепловое равновесие. Изменение состава газа, протекающего через измерительные ячейки (например, за счет компонента анализируемого вещества в газе-носителе), меняет его теплопроводность. Вследствие этого нарушается тепловой режим н изменяются температура и сопротивление чувствительных элементов. Это вызывает разбаланс измерительного моста, по которому можно оценить изменение концентрации компонента в газе-носителе.
Структурная схема хроматографа представлена на рис. 10.9.
Хроматограф состоит из датчика и стойки управления. Датчик состоит из анализатора АПХ, блока переключателей БП, переключателя потоков, панели подготовки газа-носителя ПГН-4 и панели подготовки анализируемого продукта.
На стойке управления расположены: блок измерительный БИ, устройство регулирующее УР, нормирующий усилитель Ф7О251С-1, электропневмопреобразователь и вторичный прибор КСП4.
Хроматографы выпускаются пяти модификаций’ ВКГ — записывающий, отбор пробы от двух потоков; ВКГ-1 — записывающий, отбор пробы от одного потока; ВКЖ — записывающий, дозатор жидкостный; ВКЖР - регулирующий, дозатор жидкостный; ВКГР — регулирующий.
Буквы в шифре модификации хроматографа обозначают: В — взрывозащищенный анализатор, К — детектор по теплопроводности (катарометр); Г — дозатор газовых и паровых проб: Ж — дозатор жидких проб; Р — устройство для преобразования сигнала хроматографа в унифицированный электрический или пневматический сигнал.
Структурная схема на рис. 10.9 приведена для хроматографов модификаций ВКГ, ВКГ-1 и ВКГР. С1руктурная схема хроматографов ВКЖ и ВКЖР отличается только гем, что вместо панели подготовки анализируемого продукта типа ПАГ-5 применяется панель ПАЖ-1.
Рассмотрим более подробно устройство и методы наладки отдельных блоков (узлов) хроматографа.
Анализатор промышленного хроматографа типа АПХ1-ВЗТ4-В предназначен для отбора пробы в газообразном или жидком состоя
320
Наладка хроматографов
Разд. 10
нии, испарения пробы, разделения смеси на составные компоненты и выдачи сигнала о наличии каждого компонент.
Разделение смесей производится при постоянной температуре в пределах от 40 до 200 "С (выше температуры окружающей среды нс менее чем на 5 °C).
Анализатор выполнен взрывонепроницаемым, является взрывобезопасным по уровню взрывозащиты с маркировкой ВЗТ4-В и может применяться во взрывоопасных зонах всех классов, включая наружные взрывоопасные зоны класса В-1т, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси паров и газов с ₽о глухом 1, 2-й или 3-й категорий групп Т1-Т4.
В основу действия прибора положен хроматографический метод анализа, заключающийся в разделении пробы анализируемой смеси на компоненты в ре гультате ее распределения между неподвижным слоем (сорбен । ом) и потоком (т азом-носи гелем), фильтрующимся через неподвижный слой.
Сорбент подбирается таким образом, чтобы скорость движения компонентов анализируемой пробы по слою (вдоль колонки) была различна. Проба анализируемого вещества, находящегося в газообразном состоянии, продувается с помощью инертного газа (гага-носителя) через колонку с сорбентом, где вследствие различной скорости движения компонентов происходит их ращеление. Разделенные компоненты выходят из колонки в виде бинарной смеси (т аз-носитель + компонент) и определяются с помощью детектора по теплопроводности.
Анализатор монтируется на раме. Внутренняя полость анализатора делится на две части- терм ос тат иру ему ю и обогреваемую.
Термостатируемая часть анализа! ора закрывается кожухом, который скрепляется разьемным хомутом. На кожухе имеются два жестко закрепленных кронштейна, с помощью которых кожух фиксируема относительно корпусов при сборке, поэтому снимать кожух следует осторожно.
В термостатируемой части анализатора устанавливаются колонки, краны дозирования и переключения, детектор по теплопроводности, дроссель, трубки для npoi рева газа-носителя и анализируемого газа.
В обогреваемой чао и анализатора устанавливаются испаритель, нагреватель испарителя, нагреватели входного и выходною штуцеров, две платы зажимов, а также колодки А и Б зажимов
Снаружи анализатора крепится золтни-ковый или штоковый дозатор для ввода жидких проб.
В качестве задатчика для регулирования температуры в термостате анализатора применен термопреобразователь сопротивления платиновый градуировки 21. На стенке блока колонок установлен также термопреобраю-ватель сопрот пиления платиновый градуировки 21, показывающий 1емпературу в термостате.
Электрона! реватели в термост а т ируемой части анализатора yci ановлены в стенках блока колонок и в верхней части термостата. Электронагреватели в стенках блока колонок выполнены из нихромовой проволоки X20Н80-Н-1-0,45 в виде четырех последовательно включенных кассе!. Их общее сопротивление равно 150 Ом.
Нагреватель, установленный в верхней части термостата, выполнен из нихромовой проволоки Х20Н80-Н-1-0,2, его сопротивление (300+10) Ом Этот нагреватель включен в сеть параллельно с на!ревателем блока колонок. Три нагревателя в обогреваемой части анализатора выполнены из нихромовой проволоки Х20Н80-Н-1-0Д8. Сопротивление каждою из них (670±10) Ом. Нагреватели на штуцерах включены в сеть параллельно. На каждом из этих нагревателей уст ановлен термометр сопротивления платиновый ipa-дунровки 21, который служи! для регулирования I емпературы.
На стенке блока колонок (в термостатируемой части) установлен термопредохранитель. В случае выхода из строя термо-pei улятора или перегрева анализатора свыше 200 °C происходит разрыв кон i акта и отключение основных нагревателей ог сети.
На корпусе анализатора имеется 14 штуцеров для ввода исследуемого продукта, газа-носителя и командно! о воздуха.
Принципиальные пневмат ические схемы анализаторов представлены на рис. 10.10-10,15, т де БД — блок дозирования; ЬК — блок колонок; Д — детектор; И/, И2, Cl, С2 -штуцера измерительной и сравнительной ячеек детектора соответственно; Др — дроссель игольчатый; К) — К4 — колонки; КЗД -кран забора дозы жидкой; Кр/, Кр2  кран-переключатель; Ис — испаритель; Зм -змеевик; ПГ — iрубка для прогрева газа, / — анализируемый 1аз; 2 — вода; 3 - воздух; 4 — газ-носитель, 5 — газ-носитель + дозируемый продукт; 6 — анализируемая жидкость; 7 — газ ввода дозы.
Поперечными черточками в местах присоединения трубопроводов к оборудованию обозначены соединительные штуцера.
В качестве примера рассмотрим режимы работы схем анализаторов для анализа
§ 10.4.
Хроматограф «Нефтехим-СКЭП»
321
Рис. 10.10 Принципиальная пневматическая газовая схема анализатора для анализа газовой пробы с прямой продувкой
Рис. 10.11. Принципиальная газогндравли-чсская схема анализатора для анализа жидкой пробы с прямой продувкой
газовой (рис. 10.14) и жидкой (рис. 10.15) проб с полуобратной продувкой.
Схема анализатора с полуобратной продувкой реализуется на двух кранах-пе-реключагелях Кр1 и Кр2. Краны переключаются синхронно. Воздух управления подается через штуцер 5 или б анализатора. В кранах-переключателях Кр1 и Кр2 на рис 10.14 и 10.15 соединение штуцеров внутри кранов показано при поступлении воздуха управления в штуцер 5 анали1атора. При поступлении воздуха управления в штуцер б анализатора соединение штуцеров
Рис. 10.12. Принципиальная газовая схема анализатора для анализа газовой пробы с обратной продувкой
Рис 10.13. Принципиальная газогидравлическая схема анализаюра для анализа жидкой пробы с обратной продувкой
кранов будет соответствовать направлению стрелок в верхней части рисунка. Газовая проба в схеме на рис. 10.14 поступает к штуцеру 12. При подаче воздуха через штуцер 6 анализатора анализируемый газ поступает в штуцер 5 крана Кр2, проходит по каналу крана к шт уцеру б, заполняет змеевик Злг, проходит через штуцера 3 и 4 и выхолт из анализатора через штуцер 14. Если имеется опасность конденсации парообразных проб, го анализируемый продукт целесообразно вводить и выводить через обогреваемые штуцера анализатора.
Газ-носизель, подаваемый к шгуцеру 9 анализатора, поступает в штуцер 7 крана Кр2, цроходит по каналу крана к шз уцеру 8,
11 Наладка средств измерений
322
Наладка хроматографов
Разд. 10
Рис 1014. Принципиальная газовая схема анализатора для анализа газовой пробы с полуобратной продувкой
затем через дроссель Др и колонку Kina штуцер 4 крана Кр1, проходит по каналу крана к штуцеру 5, после чего через колонку КЗ и измерительную ячейку детектора Д выходит из анализатора через штуцер 13.
Газ для продувки, подаваемый к штуцеру 2 анализатора, поступает в штуцер 7 крана Кр1, проходит по каналу крана к штуцеру б, продувает колонку К2, поступает в штуцер 2 крана Кр2, проходит по каналу крана к штуцеру 1 и выходит наружу через штуцер 7 анализатора.
При подаче командного воздуха к штуцеру 5 анализатора н снятой команде со штуцера 6 анализатора анализируемый продукт, подаваемый к штуцеру 12 анализатора, поступает в кран Кр2 через штуцер 5, проходит по каналу крана к штуцеру 4 и выходит из анализатора через штуцер 14.
Газ-носитель, подаваемый к штуцеру 9 анализатора, поступает в штуцер 7 крана Кр2, проходит по каналу крана к штуцеру 6, захватывает в змеевике анализируемый продукт, поступает в штуцер 3 крана Кр2, проходит по каналу краиа к штуцеру 2,
затем через колонку К2 поступает на штуцер б крана КрЦ проходит по каналу крана к штуцеру 5 через колонку КЗ и измерительную ячейку детектора и выходит наружу через штуцер анализатора
Газ для продувки, подаваемый к штуцеру 2 анализатора, перекрывается краном Кр1.
Газ-носитель, подаваемый к штуцеру 10 анализатора, проходит по трубке к колонке К4 и через нее поступает на сравни 1ель-ную ячейку детектора и через штуцер 8 анализатора выводится наружу.
На рис. 10.15 показана схема полуобратной продувки с жидкостным золотниковым дозатором и детектором по теплопроводности.
Схема работает следующим образом.
Анализируемая жидкость подается непрерывно к штуцеру 4 блока дозирования, через штуцер 4 проходит в золотниковый кран и выходит из блока дозирования через штуцер 2.
При подаче воздуха в штуцер 7 крана происходит перемещение золотника с дозой и совпадение каналов дозы с каналом газа-ноентеля. Газ-носитель, поступающий из
§ 10.4.
Хроматограф «Нефтехим-СКЭП»
323
Рис. 10.15. Принципиальная газогидравлическая схема анализатора для анализа жидкой пробы с полуобратной продувкой
штуцера 3 блока дозирования, перемещает дозу в испаритель Ис, после чего золотник возвращается в первоначальное положение.
На краиы Кр1 и Кр2 подается командный воздух от штуцера 5 анализатора. Газ-носитель поступает на штуцер 9 анализатора, штуцер 7 крана Кр2, проходит по каналу крана к штуцеру 6, поступает в штуцер 2 испарителя Ис, захватывает испарившуюся дозу, поступает на штуцер 3 крана Кр2, проходит по каналу крана к штуцеру 2 и затем на колонку К2, где начинается разделение смеси. Из колонки К2 газ поступает к штуцеру 6 крана Кр1, выходит из штуцера 5 на колонку КЗ, где продолжается разделение пробы, поступает в измерительную ячейку детектора Д и выходит наружу через штуцер ]3 анализатора.
Газ для продувки, поступающий из штуцера 2 анализатора в штуцер 7 крана, в этот момент перекрыт.
После выхода легких компонентов происходит переключение кранов Кр1 и Кр2 воздухом, подаваемым из штуцера б. Команды со штуцера 5 анализатора снимаются.
Газ-носитель со штуцера 9 анализатора поступает на штуцер 7 крана Кр2, по каналу крана — на штуцер 8, дроссель Др, колонку К1, штуцер 4 крана Кр1, по каналу крана выходит из штуцера 5, поступает на колонку КЗ, детектор Д и выходит из анализатора через штуцер ]3.
Газ для продувки из штуцера 2 анализатора поступает на штуцер 7 крана Кр], по каналу крана выходит из штуцера 6, продував! колонку К2 в обратном направлении, поступает иа кран Кр2 через штуцер 2, по каналу крана проходит к штуцеру 1 и выходит из анализатора через штуцер 7.
После окончания анализа цикл повторяется.
Принципиальная электрическая схема
324
Наладка хроматографов
Разд. 10
к разъему Ш4-
К разъему Ш14
Рис. 10.16. Принципиальная электрическая схема анализатора
анализатора представлена на рис. 10.16. Она состоит из измерительного моста, образованного из чувствительных элементов измерительной и сравнительной ячеек, термостата колонок и термостата двух штуцеров ввода газа.
Подготовка анализатора к работе. Перед монтажом анализатора па объекте необходимо в лабораторных условиях проверить его работоспособность.
Проверке подлежат целостное! ь электрических цепей, сопротивление изоляции, надежность переключения потоков переключающими кранами, герметичность линий связи анализатора.
Проверка целостности электрических цепей производится омметром
Цепь электрона! ревателей проверяется на зажимах 1—6 колодки К1. Сопротивления на!ревателей: 7?н1 = /?[[2 = 75 Ом, 2?н3 = = 300 Ом, /?и4 - /?Н5 =	= 670 Ом. Для
проверки целостности термосопротивленин (терморезис! оров) /?1Ll — /?тс4 и соответствия их паспортным данным необходимо разъединить места соединения выводов термосопротивлений на колодке зажимов К1 и произвести замер непосредственно каждою термосопротивления. Их сопротивления должны быть одинаковыми и при температуре 20 °C равными примерно 40 Ом Conpof ивления каждого из термопреобразователей сопротивления /?н1 — Rh6 при температуре 20 'С равны примерно 50 Ом.
В случае разрушения электронагревательного элемента последний должен быть демонтирован и заменен новым. При выходе
из строя термопредохранителя он должен быть заменен на имеющийся в запасном комплекте.
Сопротивление изоляции измеряется между элек i ронагревателем, термосопротивлениями, термопреобразователями сопротивления и корпусом анализатора. Проверка осуществляется мегаомметром с номинальным напряжением 500 В. Сопротивление при температуре (20 + 5) °C и относительной влажности 30 % должно быть не менее 50 МОм для силовых цепей и не менее 100 МОм для измерительных цепей.
Для проверки изоляции нагревателей один провод мегаомметра подсоединяется на имеющийся на корпусе анализатора зажим со знаком «Земля», а второй — поочередно на зажимы 1—4 платы К5
Для проверки изоляции термопреобразователей сопротивления один провод присоединяется к зажиму «Земля», а второй -поочередно к зажимам 5 — 8 колодки К4 и 5 — 8 колодки КЗ.
Для проверки изоляции термосопротивлений один провод присоединяйся к зажиму «Земля», а в i орой — поочередно к зажимам 1—4 колодки К4.
Для проверки изоляции термопреобразо-вателей от нагревателей один провод присоединяется к зажиму 1, а второй — к зажимам 5—8 колодки К 4, затем один провод — к зажиму 3, а в юрой—к зажимам 5-8 колодки КЗ. Проверка надежное! и переключения потоков переключающими кранами и отсутствия перетоков между каналами производится по табл. 10.3.
§ 10.4.
Хроматограф «Нефтехим-СКЭП»
325
Таблица 10.3. Проверка соединении штуцеров кранов анализатора
Командное давление 0,2 МПа подано в штуцер №	Рабочее давление 0,15 МПа подано в штуцер №	Соединение должно быть только со штуцером №
10	1	8
	2	3
	4	5
	6	7
9	7	8
	1	2
	3	4
	5	6
Проверка производится следующим образом. В штуцер 10 (см. табл. 10.3) подается воздух под давлением 0,2 МПа, а в штуцер 1 — под давлением 0,15 МПа.
Проверяется выход воздуха из штуцера 8. Затем штуцер 8 заглушается и с помощью мыльной пены проверяется отсутствие перетоков воздуха к штуцерам 2—8. Такие же проверки производятся при подаче воздуха последовательно в штуцера 2, 4 и 6. Затем подают командное давление в штуцер 9 и повторяют проверку.
Проверка герметичности золотникового дозирующего крана осуществляется путем подачи cyxoi о очищенно! о воздуха под давлением 0,3 МПа в штуцера 1—3. К входным штуцерам присоединяется герметичная камера емкостью 200—300 см3. Выходные штуцера заглушаются, и по образцовому манометру при заглушенном входе проверяется падение давления. Падение давления более чем на 0,01 МПа за 10 мин не допускается. При этом золотник должен плавно, без заеданий, перемещаться при подаче в камеру пневмопривода воздуха под давлением 0,2 МПа. На герметичность проверяются также все газовые линии анал иза гора ну гем подачи воздуха под давлением 0,2 МПа. Линии связи считаются герметичными, если падение давления на образцовом манометре не превышает 0,01 МПа за 10 мин.
Проверка на герметичность должна проводиться очень тщательно. Негерметичность хроматографа может привести к искажению результатов анализа.
Блок переключателей служит для преобразования электрических сигналов в пневматические. Блок выполнен взрывоиепрони-цаемым, является взрывобезопасным по
уровню взрывозащиты с маркировкой ВЗТ4-В и может применяться во взрывоопасных зонах всех классов, включая наружные взрывоопасные зоны класса В-1г, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси паров с воздухом 1, 2-й и 3-й категорий групп Т1-Т4.
Блок переключателей состоит из электро-пневматических клапанов, размещенных внутри взрывоненроницаемой оболочки.
Взрывонспроницаемая оболочка состоит из корпуса, кожуха и крышки.
В корпусе имеется гнездо, в котором установлена контактная колодка для присоединения электрических проводов, входящих в оболочку через уплотнительное кольцо. Контактная колодка закрывается крышкой, крепящейся винтами с трехгранной головкой. Корпус крепится к кожуху четырьмя винтами с трехгранной головкой.
В корпусе блока имеются восемь гнезд со специальными штуцерами: для подвода воздуха питания (1 шт.), подключения выходных пневма) ических линий (6 шт.) и выравнивания давления воздуха внутри оболочки до атмосферного (1 шт.).
В зависимости от назначения хроматографа блок переключателей (БП) имеет разные схемы исполнения: для жидкостного хроматографа (рис. 10.17), для газового хроматографа с отбором пробы от двух потоков (рис. 10.18), для газового хроматографа с отбором пробы от одного потока (рис. 10.19).
Перед монтажом блок должен быть осмо1рен. При этом необходимо проверить целостность оболочки, наличие всех крепежных элементов и элементов контровки (болтов, шайб, гаек и пр.), резинового кольца для уплотнения проводов, знака категории
Рис. 10.17. Принципиальная гидравлическая схема БП для жидкостного хроматографа
326
Наладка хроматографов
Разд. 10
Рис. 10.18. Принципиальная газовая схема БП для газового хроматографа с отбором пробы от двух потоков
Рис. 10.19. Принципиальная газовая схема БП для газового хроматографа с отбором пробы от одного потока
взрывозащиты, предупредительных надписей, заземляющих и пломбировочных устройств, эксплуатационной документации.
При монтаже необходимо проверить состояние поверхностей деталей взрывозащиты, подвергаемых разборке (царапины, трещины, вмятины и другие дефекты ие допускаются). Затяжка крепящих болтов должна быть равномерной. Детали с резьбовым соединением должны быть завинчены на всю длину резьбы и застопорены. Следует обратить внимание на соответствие длины резьбы на болте длине резьбовых отверстий, в которые они вворачиваются. Съемные детали (крышка, кожух) должны плотно прилегать к корпусу оболочки.
Электропитание блока переключателей
должно осуществляться проводами с медными жилами сечением 1,5 мм2.
При монтаже блока следует обратить внимание на то, чтобы диаметральный зазор между расточкой в корпусе вводного устройства для уплотнительного кольца и наружным диаметром этого кольца не превышал 0,7 мм. Уплотнение проводов должно быть выполнено тщательным образом, так как от этого зависит взрывонепроницаемость вводного устройства. Применение уплотнительных колец, изготовленных на месте монтажа с отступлением от рабочих чертежей завода-изготовителя, не допускается. Блок должен быть заземлен с помощью внутреннего и наружного заземляющих зажимов.
Место присоединения наружного заземляющего провода должно быть тщательно зачищено и предохранено от коррозии путем нанесения слоя консистентной смазки.
В блоке переключателей проверке подлежат целостность электрических цепей, сопротивление изоляции, герметичность пневматических линий, качество заземления.
При проверке целостности электрических цепей испы гывают цеп ь электрон невмати-ческих клапанов на зажимах 1—4 блока напряжением 1,5 кВ.
Сопротивление изоляции токоведущих частей блока между собой и относительно корпуса должно быть не менее 50 МОм при испытательном напряжении 500 В, температуре (20+5) °C и относительной влажности не более 80%.
Проверка качества заземления производится присоединением медного провода к зажиму «Земля» на корпусе и соединением с шиной заземления. Сопротивление между зажимами и корпусом проверяется омметром.
Переходное сопротивление не должно превышать 4 Ом.
Проверка герметичности пневматических линий производится следующим образом (см. рис. 10.17-10.19).
На линии входного штуцера устанавливаются редуктор и образцовый манометр. Выходные штуцера I — 5 заглушаются. На управляющие катушки клапанов подается напряжение и они открываются или закрываются. Во входной штуцер подается сухой очищенный воздух под давлением 0,2 МПа. По образцовому манометру при заглушенном входном штуцере проверяется падение давления, которое не должно превышать 0,02 МПа за 10 мин. Проверяется проход воздуха через клапан и линии связи, а также закрытие линий клапанами.
§ 10.4.
Хроматограф «Нефтехим-СКЭП»
321
После проверки блока все детали должны быть установлены на место, при этом следует убедиться в наличии всех крепежных элементов, их полной затяжке и контровке.
Блок измерительный служит для переключения пределов измерения, полярности измеряемого напряжения, контроля нуля измерительного вторичного прибора, установки нуля измерительной схемы детектора, стабилизации напряжения питания измерительного моста детектора.
С учетом этого блок измерительный состоит из блока переключений БП-13, механизма измерительного МИ-1 и стабилизатора напряжения ТСН-3.
Рассмотрим более подробно устройство и наладку блока БП-13 и механизма МИ-1.
Блок переключений БП-13 предназначен для переключения пределов измерения, полярности измеряемого напряжения, контроля нуля регистрирующею прибора
Принципиальная электрическая схема БП-13 показана на рнс. 10.20.
Схема работает следующим образом.
Напряжение с измерительною моста детектора поступает во входную пепь БП-13 на контакты реле К5, управляемого командой «Смена полярности» от программатора При замыкании контактов 4-J0 и 9—6 реле полярность измеряемого напряжения переключается на обратную
При включении команды «Нуль регистратора» осуществляется контроль нуля регистрирующего прибора хроматографа.
Резисторы R2 ~ и переключатель 5/1, составляют аттенюатор с коэффициентом деления 2. Переключение аттенюатора осуществляется переключателем S/lj
При работе хроматографа в автоматическом режиме все переключения осуществляются автоматически по командам программатора.
Блок переключений расположен на унифицированном шасси, приспособленном для установки в блок измерения хроматографа.
Блок переключений устанавливается в специальном отсеке измерительного блока хроматографа и соединяется с обшей схемой с помощью разъема.
Для проверки работы блока БП-13 в комплекте хромаго1рафа до его включения в эксплуатацию детектор аналитическою блока хроматографа заменяется эквивалентом из нескольких резисторов с сопротивлениями по (100+1) Ом каждый (из маю а-нина ПЭМС, диаметр проволоки 0,3 —0,5 мм бифилярной намотки), кот орый подключается к входу измерительного блока.
Для проверки переключения пределов измерения переключатель S/lt устанавливают в положение «1 мВ» в режиме «Ручное переключение» С помощью механизма МИ-1 устанавливают (вручную) указатель регистратора на максимальную отметку Переключают S'/t в положение «2 мВ». Указатель регистратора переместится на отметку, равную 1/2 шкалы. Снова смещают указатель на конец шкалы и переключают 5/1, в по-
Рис. 10.20 Принципиальная электрическая схема блока переключений БП-13
328
Наладка хроматографов
Разд. 10
ложеиие «4 мВ». Проверяют правильность деления на 2. Проверку производят по всему диапазону — от 1 до 128 мВ.
Повторяют указанную проверку в режиме автоматического переключения пределов измерения по команде от npoi рамматора.
Проверка переключения полярности производится на шкале «1 мВ». Для проверки указатель смешают на отметку 0,1 мВ. Переключаю! полярность переключателей «Смена полярности», регистратор должен показать при э1 ом значение 0,1 мВ. Повюряют проверку при автоматическом переключении.
Для проверки контроля нуля указатель смещают на 1/3 шкалы «1 мВ». Подают команду «Установка нуля регистратора». Убеждаются в том, что указатель установился на нулевой отметке.
При несоответствии основных параметров БП-13 паспортным данным блок БП-13 проверяется отдельно путем включения в сеть, подачи на вход стабилизированного
напряжения 128 мВ, переключения пределов измерения, полярности, контроля нуля и измерения выходного напряжения контрольным потенциометром (например, типа Р-ЗОб класса 0,015).
Механизм измерительный МИ-1 предназначен для установки нуля измерительной схемы детектора промышленного хроматографа.
Установка нуля осуществляется периодическим уравновешиванием измерительно! о моста, при котором указатель регистратора устанавливается на нулевое значение.
Механизм МИ-1 размещается в измерительном блоке хроматографа.
Принципиальная электрическая схема механизма измерительного МИ-1 представлена на рис. 10.21.
Схема МИ-1 содержит два взаимосвязанных регулируемых резистора и /?2 сопротивлением по (60± 1) Ом.
Резистор /?1 предназначен для компенсации большого разбаланса измерительного
Рис. 10.21. Принципиальная электрическая схема механизма измерительного МИ-1
§ 10.4.
Хроматограф «Нефтехим-СКЭП»
329
моста детектора, а резистор /?2 — для более точной его балансировки (установки нуля).
Прибор включается командой «Установка нуля детектора» с программатора. При этом замыкаются контакты 5Ь—5с разъема U12. В этом случае через контакт реле К2 сигнал разбаланса измерительного моста поступает на вход усилителя, включенного последовательно с блоком согласующим БС-02, на выход которого через контакты реле К3 включена управляющая обмотка реверсивного двигателя Д.
С двие aieacM Д кинематически связан подвижный контакт регулируемого резистора /?2. При включении двигателя Д подвижный контакт резистора R2 перемещается в направлении уменьшения разбаланса и мерительного моста.
Если подвижный контакт резистора /?2 перемес i и । ся в одно из крайних положений, а баланса измерительного моста не наступит, то начнет перемешаться корпус резистора /?2, который кинематически связан с подвижным контактом регулируемого резистора Ri.
Подвижный контакт резистора Rt будет перемещаться в направлении дополнительного уменьшения разбаланса измерительного моста.
При наступлении баланса двигатель Д отключится.
При возникновении разбаланса измерительного моста противоположного знака двигатель Д начнет вращаться в обратную сторону, перемещая в эюм направлении сначала подвижный контакт резистора R2, а затем, при необходимости, корпус резистора R2 и подвижный контакт регулируемого резистора
При необходимости выключения двигателя Д до наступления баланса измерительного моста следует разомкнуть контакты 5Ь — 5с разъема Ш2.
Механизм МИ-1 устанавливается в специальном отсеке измерительного блока хроматографа и соединяется с общей схемой с помошыо штепсельного разъема.
Проверка механизма МИ-1 перед эксплуатацией производится в комплекте хроматографа. При несоответствии основных параметров МИ-1 паспортным данным проверка повторяется с заменой детектора аналитического блока хромаго1рафа эквивалентными сопротивлениями по (100 + 0,1) Ом каждое, изготовленными нз маш анина марки ПЭМС диаметром 0,3 —0,5 мм бифилярной намотки, которые в зависимости от выбранной схемы (см. рис. 10.21) подключаются к измерительному блоку.
Проверка состоит в мное окра е ном смещении пуля регистратора хроматографа путем разбаланса измерительного моста.
Для этою подвижный контакт регулируемого резистора R2 (вручную) смешается от нулевого значения на расстояние, достаточное для сдвига указал ел я регис i ра i ора в пределах шкалы 0— I мВ, и устанавливается нуль командой с программатора.
Основная погрешность установки нуля при указанной проверке не должна превышать погрешности регистрирующего прибора. Проверка показаний осуществляется одновременно с проверкой основной погрешности.
Устройство регулирующее осуществляет управление системой отбора пробы, регулирование температуры в термостатах и о6ое ре-ваемых штуцерах анализатора.
Регулирующее устройство состоит из программатора элекЕронно! о ПЭ-2 и двух терморегуляторов Т-4.
Программатор электронный ПЭ-2 Промышленный хроматограф «Нефте-хим-СКЭП» является автоматическим прибором, предназначенным для непрерывной работы в течение длительного времени. Поэтому в отличие от широко применяемых лабораторных хроматографов он имеет устройство для программирования цикла работы и устройство авюмагической установки базовой линии. Программирование работы прибора обеспечивается специальным устройством — программатором, выдающим электрические сигналы по 12 независимым каналам.
Анализируемый продукт непрерывно протекает через панель подготовки пробы, пробоотборно-дозирующее устройство и выводится из прибора. Непрерывно поступающий в прибор газ-носитель проходит через панель подготовки газа-носителя и анализа! ор. Проба анализируемого продукта отбирается из потока по команде электронного программатора. При этом дозирующий кран переключается, проба поступает в поток газа-носителя и вносится им в колонку. При дозировании по принципу пневмопоршпя очень важно, чтобы время ввода пробы было постоянным. Это обеспечивается за счет того, что переключением дозатора управляет электронный программатор.
В заданный момент цикла анализа (обычно перед отбором пробы или сразу после от бора) по команде электронного программатора измерительный механизм МИ-1 производит корректировку базовой линии (установку нуля). Корректировка может также осуществляться в любое время цикла
330
Наладка хроматографов
Разд. 10
автоматически или вручную нажатием кнопки «Нуль детектора», расположенной на передней панели МИ-1. Выходящие из хроматографической колонки компоненты фиксируются системой детектирования по теплопроводности.
Для набора требуемой программы переключения элементов газовой схемы хроматографа программатор ПЭ-2 имеет специальное наборное поле (НП). Программатор собран на микросхемах.
Терморегулятор Т-4 является пропорциональным регулятором и предназначен для термостатирования датчика хроматографа. Он имеет указатель температуры и в случае перегрева свыше заданного значения температуры выключает нагрев.
Терморегулятор рассчитан на совместную работу с платиновым термометром сопротивления градуировки 21 (ГОСТ 6651-84).
Терморегулятор смонтирован на унифи-пированном выдвижном шасси. На передней панели расположены прибор указателя температуры, кнопка «Сеть» и сигнальная лампочка «Нагрев». На задней панели расположены три предохранителя.
Все остальные элементы расположены на изоляционной плате.
Терморегулятор с задней стороны имеет разъем, через который он соединяется с блоком «Устройство регулирующее».
Принципиальная электрическая схема
терморегулятора Т-4 блока колонок представлена на рис. 10.22. Схема регулятора Т-4 испарителя принципиальных отличий не имеет.
Пропорциональный терморегулятор состоит из мостовой схемы, усилителя постоянного напряжения, схемы преобразования напряжения во временной сдвиг импульсов относительно нулевых значений сетевого напряжения.
Мостовая схема образована резисторами Rt — R3, набором резисторов из рядов R4 —RJ3 (зажимы колодки Л) и R14-R18 (зажимы колодки Б) и одним или двумя термометрами сопротивления градуировки 21, установленными в термостате; резисторы R4 — R'l3 и RI4 — R18 являются дискретными задатчиками температуры.
Для задания необходимой температуры следует установить перемычку между соответствующими зажимами на колодках А и Б.
Схема рассчитана на подключение одного или двух регулирующих термометров сопротивления, при подключении двух термометров сопротивления необходимо закоротить резистор R2, соединяя контакты 0а и Ос разъема Ш8\ при этом соотношение двух плеч будет равно 2:1.
На мостовую схему подается стабилизированное напряжение с диодов ИО15 VD2, включенных в прямом направлении.
При достижении внутри термостата установленной задатчиком температуры мост
Рис. 10.22. Принципиальная электрическая схема терморегулятора Т-4
§ 10.4.
Хроматограф «Нефтехим-СКЭП»
331
уравновешивается и его выходной сигнал становится близким к нулю.
В целом вся схема сфазирована таким образом, что уменьшение температуры приводит к увеличению средней мощности, выделяемой в нагревателе, и наоборот.
Сигнал разбаланса моста усиливается усилителем напряжения, собранным на двух микросхемах, каждая из которых охвачена отрицательной обратной связью. Резистором регулируется чувствительность термо-регуляюра. Резистор предназначен для сдвига шкалы терморегулятора при наладке.
Усиленный сигнал разбаланса подается на управляемый генератор гока на транзисторе	Коллекторный ток транзистора
VTi, а следовательно, и время заряда С3 пропорциональны напряжению сигнала. Заряженный конденсатор С3 разряжается через транзисторы VT2, VT*, соединенные по тиристорной схеме, и первичную обмотку трансформатора TV. Транзистор VT3 осуществляет синхронизацию начала заряда конденсатора Сз и нулевого значения напряжения сети. Импульсы разряда конденсатора С3 через трансформатор TV поступают на запуск тиристоров VDS и Г'О0, подключающих сеть к нагревателю термостата.
Таким образом, измеиеиие напряжения разбаланса мостовой схемы в конечном счете приводит к изменению фазы отпирания тиристоров, а следовательно, и к изменению средней мощности, выделяемой в нагревателе.
Цепочка С5 и R3S является фильтром, уменьшающим импульсные помехи.
Защита тиристоров по току осуществляется предохранителями Г2, F3.
Лампочка HL сигнализирует о степени нагрева нагрузки терморегулятора.
Питание терморегулятора осуществляется переменными напряжениями 220 и 24 В.
Цепочка Я31, Я32, VD6 выбрана таким образом, что резкое изменение напряжения сети (220t3j) В не вызывает заметного изменения средней мощности, выделяемой в наг рузке.
Схема измерения температуры с защитой от перегрева состоит из измерительно! о контактного прибора ЯП, измерительного моста, источника питания и реле К.
Измерительный мост состоит из резисторов	Язо, ЯЭ7 — /?40 и платинового
термометра сопротивления, расположенного в термостате хроматографа.
Начало шкалы прибора М288К устанавливается резистором /?37, конец — резистором Л38. Схема защиты от перегрева работает следующим образом. При касании
стрелкой максимального упора, который ус га-навливается по шкале на 20—50 °C выше, чем на задатчике, срабатывает и самоблоки-руется реле К, которое отключает напряжение питания нагревателя.
Чтобы снова включить напряжение питания нагревателя, необходимо выключить и снова включить общий выключатель хроматографа (автомат АП-50).
В период наладки или отработки методики анализа терморегулятор может быть соединен с блоком «Устройство регулирующее» специальным удлинительным кабелем, входящим в комплект хроматографа. При этом необходимая температура устанавливается при помощи задатчика температуры.
Проверка терморегулятора на функционирование производится в комплекте с хроматографом.
При обслуживании терморегулятора следует соблюдать правила техники безопасности при работе с напряжением 220 В
Для приведения терморегулятора в действие необходимо выполнить следующее: вынуть терморегулятор из блока «Устройство регулирующее», проверить предохранители, установить задатчиком требуемое значение температуры, вставить терморет у-лятор обратно, установить максимальный упор по шкале указателя температуры на 20 —50 °C выше, чем на задатчике, и нажать кнопку SB «Сеть».
Правильность работы терморегулятора проверяется по показаниям указателя температуры и по сигнальной лампочке HL «Нагрев» (при достижении заданной температуры лампочка тускнеет).
Требуются периодические наблюдения за работой терморе1 улятора. Во время перерывов в работе необходимо просматривать состояние контактов реле.
Проверка параметров терморегулятора производится при температуре окружающего воздуха (20+2) °C, относительной влажности от 30 до 80%, напряжении питания (220+2,2) В, частоте напряжения питания (50 ±0,5) Гц и при отсутствии внешних магнитных полей, кроме земного магнитного поля.
Проверку предела термостатирования и погрешности установки температуры производят следующим образом
На задатчике поочередно устанавливают плюсовые значения температуры; 25, 70, 75, 125,175,225,275 °C. Подключают к контактам Уд и 9Ь разъема блока магазин сопротивлений типа МСР-63, контакты 9а и 9с замыкают между собой. К нагрузке (контакты 4а и 4с) подключают любой вольтметр
332
Наладка хроматографов
Разд. 10
переменного юка со шкалой 300 В. На каждом приведенном значении температуры при помощи магазина сопротивлений устанавливают минимальное значение напряжения на нагрузке. Расхождение полученных значений сопротивлений магазина с градуировкой 21 по табличным данным ГОСТ 6651 —84 не должно быть более +0,09 Ом.
При большем расхождении полученных значений необходимо проверить резисторы Яф — Я18. В случае исправности резисторов на задатчике установить температуру 50°C, на магазине сопротивлений — сопротивление 55,06 Ом и резистором Я25 установить минимальное напряжение.
После этого следует повторить проверку предела термостатирования.
Проверку чувствительности производят следующим образом. На задатчике температуры устанавливают температуру 50 °C, на магазине сопротивлений — сопротивление 55,06 Ом и включают терморегулятор. Путем изменения сопротивления магазина сопротивлений устанавливают минимальное напряжение нагрузки, затем уменьшают сопротивление магазина сопротивлений на 0,05 Ом, напряжение нагрузки должно при этом увеличиться до 80% максимального, получаемого при уменьшении сопротивления на 1,0 Ом. Проверка производится при минимальном значении сопротивления резистора Я42- При резком уменьшении чувст-вительности следует проверить номинальные значения сопротивлений резисторов схемы усилителя и режимы усилителя.
Проверка погрешности показаний по информационной шкале измерителя температуры производится следующим образом. Подключают магазин сопротивлений к контактам 8а и 8Ь разъема, контакты 8Ь и 8с соединяют между собой. Согласно таблице на платиновый термометр сопротивления градуировки 21 (ГОСТ 6651—84) устанавливают сопротивления на магазине сопротивлений, соответствующие следующим плюсовым значениям температуры: 50, 100, 150, 200, 320 °C. Показания прибора, определенные в ] радусах по переводной таблице, не должны отличаться более чем на +5 °C. В случае большого расхождения с помощью резистора Я37 следует выставить начало шкалы, а с помощью резистора Я38 — конец шкалы.
Совместно с проверкой погрешности показаний по информационной шкале измерителя температуры проверяют работу схемы защиты от перегрева. Для этого медленно увеличивают сопротивление мат азина сопротивления до момента, когда показывающая
стрелка коснется максимального контакта, установленного на нужном значении темпера I уры. При касании гок в цепи наг рузки должен исчезнуть
Вторичньн прибор КСП4, нормирующий усилитель Ф70251С-1 и элекгропневмопреоб-разователь ЭПП-63. Вторичный прибор КСП4 служит для регистрации показаний концентрации измеряемых компонентов анализируемого вещества. В качестве вторичного прибора используется стандартный самопишущий потенциометр типа КСП4. Нормирующий усилитель Ф70251С-1 используется в хроматографах для передачи электрического си1 нала, пропорционального концентрации компонента, в автоматическую систему регулирования, а электропневмопреобразователь — для передачи пневматического сигнала.
В качестве электропневмопреобразователя используется стандартный электропневмопреобразователь тина ЭПП-63.
Схема соединений прибора КСП4, усилителя Ф70251С-1 и электропневмопреобразователя ЭПП-63 представлена на рис. 10.23
Панель подготовки анализируемого продукта. Панель анализируемого газа ПАГ-5 предназначена для стабилизации давления и расхода анализируемою 1аза, очистки его от примесей и контроля расхода.
На панели размещены соединенные последовательно фильтр, регулятор давления, манометр, вентиль сброса части потока, трехходовой вентиль, фильтр сероочистки, фильтр, клапан — прерыватель потока и индикатор, подключаемый к потоку газа на выходе из анализатора. Трехходовой вентиль позволяет подключать к анализатору поток анализируемого продукта или калибровочной смеси. Клан ан-прерыватель предназначен для выравнивания давления пробы до атмосферного перед отбором пробы на анализ.
Принципиальная тазовая схема панели ПАГ-5 представлена на рис. 10.24.
Панель анализируемой жидкости ПАЖ-1 предназначена для подготовки анализируемой жидкости путем стабилизации давления и расхода ее, а также охлаждения. Выполнена в виде открытой панели, на которой расположены фильтр, редуктор, мано-мептр, холодильник, трехходовой вентиль и рогаметр.
Трехходовой вентиль позволяет подавать к анализатору поток анализируемого продукта или калибровочной смеси. Ручки управления всех перечисленных узлов расположены на передней стороне панели.
Принципиальная i идравлическая схема ПАЖ-1 приведена на рис. 10.25.
§ 10,4.
Хроматограф «Нефтехим-СКЭП»
333
Рис. 10.23. Схема соединений прибора КСП4, усилителя Ф70251С-1 и электропиевмо-преобразователя ЭПП-63
Налидробна
V
Воздух
От анализатора - - - ' - <1
Н анализатору
Рис. 10.24. Принпнпнальиая газовая схема ПА Г-5:
Вн — вентиль трехходовой, Др — дроссель газа переменный, ИГ — индикатор газовый; ИП — мано-Meip, Кл — клапан пневматический; РД - регулятор давления, Ф — фильтр сероочистки
Вода
Калидробна
Сброс
От анализатора
-------------4
К анализатору
-------------k
Рис. 10.25. Принципиальная гидравлическая схема ПАЖ-1:
Р — ротаметр; ОЖ — охладитель жидкости; РД, ИП, Вн — ю же, чю на рис. 10.24
334
Наладка хроматографов
Разд. 10
Рис. 10.26. Принципиальная газовая схема панели подготовки газа-носителя ПГН-4.
Ф — фильтр металлокерамический, РДг — РД3 — редукторы давления. К771 —КП3 — капилляры; ИЩ-ИП6 — манометры
Следует иметь в виду, что задачи подготовки к анализу жидких продуктов требуют проведения ряда операций, которые могут быть выполнены только с применением специальных фильтров, очистителей и других средств, не входящих в комплект прибора
Панель подготовки газа-носителя ПГН-4 предназначена для стабилизации давления и расхода газа-носителя в трех линиях: сравнительной, измерительной и продувкн.
Принципиальная газовая схема панели под[ отовки газа-носителя приведена на рис. 10.26.
Переключатель потоков (кран) предназначен для поочередной подачи к прибору анализируемого газа от двух технологических потоков. Схема крана показана на рис. 10.27. Управление краном осуществляется сжатым воздухом. В случае падения давления в линии сжатого воздуха кран прекращает доступ анализируемого газа в
прибор и тем самым исключает отравление сорбента в колонке. При отсутствии команд давления или управления (см рис. 10.27) клапаны крана переключения закрыты, к дозатору хроматографа анализируемые продукты не поступают.
Электрические и шзовые схемы хроматографа
Электрическая схема хроматографа состоит из электрических схем отдельных блоков, соединенных жгутами проводов с помощью штепсельных разъемов
Принципиальная электрическая схема выполняет следующие функции:
установку рабочего тока измерительной схемы (ручная);
установку нуля измерительной схемы (ручная или автоматическая);
переключение полярности измеряемого напряжения (ручное или автоматическое);
переключение пределов измерения (ручное или автоматическое);
§ 10.4.
Хроматограф «Нефтехим-СКЭП»
335
контроль нуля регистратора;
включение механизма продвижения диа1раммной бумаги;
управление системой отбора пробы (ручное или автоматическое);
регулирование температуры термостата колонок и испарителя;
контроль температуры в термостате и автоматическое выключение напряжения питания в случае перегрева;
измерение и регистрацию результатов анализа;
выдачу непрерывного унифицированного электрического или пневматического сигнала в систему регулирования или управления.
Перечисленные функции осуществляются следующим образом:
установка рабочего тока детектора — переключением перемычек стабилизатора напряжения ТСН-3. Контроль тока — по миллиамперметру, расположенному на передней панели блока;
установка нуля измерительной схемы — измерительным механизмом МИ-1 вручную при нажатии кнопки КН-1, расположенной на передней панели блока, или автоматически по команде электронного программатора;
переключение полярности измеряемого напряжения — при помощи тумблера, расположенного на передней паиели блока переключений БП-13, или автоматически по команде электронного программатора;
переключение пределов измерения — вручную или с помощью перемычек А, Б и В блока переключений БП-13 по команде электронного программатора;
контроль нуля регистратора — при помощи блока переключений БП-13 и электронного программатора;
выключение механизма продвижения диаграммной бумаги — при помощн электронного программатора ПЭ-2;
управление системой отбора пробы — при помощи электронного программатора ПЭ-2;
pei улирование температуры термостата — пропорциональным терморегулятором Т-4, датчиком которого являются платиновые термометры сопротивления градуировки 21 (ГОСТ 6651 —84), расположенные в анализаторе. С термометрами сопротивления терморегулятор соединен трехпроводной линией с одинаковым сопротивлением линий. Задание температуры термостатирования производится установкой перемычек на платах В2 и ВЗ, расположенных внутри терморегулятора Т-4;
контроль температуры в термостате —
при помощи измерителя температуры терморегулятора Т-4. В состав измерителя темпера гуры входит прибор М288К, имеющий максимальный и минимальный контакты, обеспечивающие выключение напряжения при перегреве термостата или обрыве линии измерения температуры;
измерение и регистрация результатов анализа — потенциометром самопишущим типа КСП4,
преобразование выходного сигнала хроматографа в унифицированный электрический — с помощью усилителя Ф7О25-С1, а в пневматический — с помошью преобразователя ЭПП-63.
Принципиальная газовая схема хроматографа. Элементы принципиальной газовой схемы хроматографа размещены в следующих блоках прибора: кране-переключателе, панели подготовки анализируемого вещества (газа или жидкости), анализаторе, паиели подготовки газа-иоси-теля ПГН-4.
Кран-переключатель применяется при отборе пробы от двух потоков, как правило, I аза.
Панели подготовки анализируемого вещества применяются при необходимости Их назначение и схема описаны выше.
Принципиальная газовая схема анализатора содержит кран отбора и дозирования пробы, четыре колонки, один или два переключающих крана, используемых для коммутации разделительных колонок, и детектор. Одна колонка устанавливается на линии газа-сравнения и компенсирует фон от уноса жидкой фазы, а три колонки совместно с переключающими кранами позволяют реализовать большое число многоколоночных схем.
В газовой схеме прибора может быть использована одна разделительная колонка для полного анализа (см. рис. 10.10 и 10.11) или для анализа с обратной продувкой (см. рис. 10.12 и 10.13). Возможна также работа схемы с двумя разделительными колонками, переключаемыми в процессе анализа с последовательной работы на параллельную,— анализ с полуобратной продувкой (рис. 10.14 и 10.15).
В зависимости от схемы анализа, реализуемой в приборе, в паиели подготовки газа-носителя используются одна, две или три линии I аза-носителя
В качестве примера на рис. 10.28 приведена принципиальная i азовая схема хроматографа «Нефтехим-СКЭП» для анализа тазовой пробы от одной линии анализируемого газа с прямой продувкой.
336
Наладка хроматографов
Разд. 10
Рис. 10.28. Принципиальная газовая схема хроматографа «Нефтехим-СКЭП» для анализа газовой пробы от одной линии анализируемого газа с прямой продувкой:
У) — панель подготовки анализируемого газа ПАГ-5; У2 — анализатор; У3 — блок переключений, У4 — панель подготовки газа-неклиеля ПГН-4; Кь К2 — колодки подсосдинительныс: КрЛ — кран-переключатель; /—технологический 1рубопровод; 2 — баллов с эталонной газовой смесью; 3 — редуктор давления с манометрами; 4 — вентиль; .5—дроссель; —1---анализируемый 1аз; — 2-
— газ для калибровки; — 3-воздух управления; —4 — —газ-носитель; —5 газ-носитель + анализи-
руемый газ
10.5.	РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ХРОМАТОГРАФА
Основными характеристиками хроматографа являются: концентрация компонентов по хроматограмме, записанной вторичным прибором; динамические характеристики; допустимая минимальная ширина хроматографического пика вследствие инерционности системы детектирования.
Рассмо1рим методы расчета этих характеристик.
Расчет концентрации компонентов по дифференциальной хроматограмме, записанной вторичным прабором. Наиболее часто применяемыми методами расчета концентрации компонентов анализируемой смеси по результатам анализа на потоке являются методы градуировки и внутренней нормировки.
В методе градуировки определяется зависимость си1 нала хроматографа по исследуемому компоненту (в виде высоты или площади пика) от его концентрации в смеси.
Для выполнения градуировки составляется ряд градуировочных смесей, по концентрациям перекрывающих рабочий диапазон изменения концентрации определяемого компонента в производственной смеси. При рабо-ie в линейном диапазоне периодическую проверку [радуировки можно производить по анализу одной контрольной смеси и по данным этих анализов определить наклон градуировочной прямой.
При градуировке важно сохранять постоянным количество отбираемого на анализ вещества — объем пробы. Преимущества метода градуировки состоят в простоте расчета, отсутствии необходимости регистрации всех пиков (часть компонентов можно ввести, минуя детектор) и в том, что концентрацию исследуемо] о компонента можно определить непосредственно после проявления пика этого вещества, не ожидая полных результатов анализа. Недостатком метода является зависимость результатов анализа от постоянства объема пробы и необходимость приготовления смесей для градуировки.
§ 10.5.
Расчет характеристик хроматографа
337
Метод внутренней нормировки состоит в расчете доли площади 5КОМ исследуемо! о компонента в общей площади хроматограммы, причем площади каждого компонента в смеси умножаются на соответствующие нм нормирующие коэффициенты /с„ учитывающие влияние на сигнал детектора индивидуальных свойств каждо1 о компонента в смеси. Так, для детектора по теплопроводности следует учитывать теплопроводность каждою компонента.
Расчет в линейном диапазоне концент раций, % объемные, производится по формуле
СКОм = (*жоЛм) • 100/( z MJ, (10 4) \i= 1	/
i ле kt н 5, — нормирующий коэффициен! и площадь хроматограммы, соответствующие i-му компоненту: ккам и 5КОМ — нормирующий коэффициент н площадь хроматограммы, соответствующие исследуемому компоненту; п — число компонентов в смеси,
Нормирующие коэффициенты для де-1ектора по теплопроводности зависят не только от i аза-носителя и компонента, но также и от температуры в термостате, детек юра и мощности, рассеиваемой термо-чувщвительным элеменюм. Это связано с тем, что теплопроводность всех веществ изменяется с температурой в различной степени. Поэтому пользоваться справочными 1аблицами относительной чувствительности рекомендуется только в тех случаях, когда теплопроводность газа-носителя резко отличается от теплопроводности анализируемых веществ, например в случае применения газа-носителя с высокой теплопроводностью (гелия).
В случае применения газа-носителя с теплопроводностью, соизмеряемой с теплопроводностью анализируемых веществ, пользоваться какими-либо готовыми 1аблицами практически нельзя, так как значения коэффициентов относительной чувствительности сильно зависят от теплового режима детектора, определяемого как температурой в термоста ie детектора, так и степенью нагрева термочувствительных элементов протекающим током Вследствие изменения относительной чувствительности прибора от условий анали ш может наступить явление инверсии пиков анализируемых веществ с тиснением температуры. Например, пик этапа при газе-носителе азоте фиксируезся при температуре 50 и 100°С в разные стороны от базовой линии.
Инверсию пиков можно вызвать измене-
12 Наладка средств измерений
пнем как температуры термостатирования детектора, так и тока питания измерительного мосга. В связи с этим коэффициенты чувстви [ ельности для I аза-носителя азота необходимо определять для конкретных условий детектирования путем выполнения анализов искусственных смесей известного состава.
Расчет динамических характеристик. Расчет динамических характеристик хроматографа как звена системы автоматического управления можно выполнить по структурным схемам (рис. 10.29), если известны численные значения параметров всех звеньев На рис. 10.29,а представлена импульсная структурная схема, соответствующая характеру работы хроматографа. Для оценки динамических свойств хроматографа и динах гики систем, в которых используются хроматографы, можно воспользоваться структурной схемой на рис. 10.29,6, близкой по свойшвам к схеме на рис. 10.29, а, но описываемой непрерывным преобразованием Лапласа. Продолжительность цикла ти анализа равна времени между двумя последовательными вводами пробы. Время выдачи информации о концентрации исследуемою компонента тком зависит как ог продолжительности анализа, гак и от приня [ог о метода расчета концентрации по результатам анализа.
Значения параметров тц и тком, связанных со свойствами прибора, известны, если определена методика анализа.
Временем, необходимым непосредственно для выполнения операции расчета, в случае применения авюматических вычислительных устройств обычно можно пренебречь. Поэтому при расчше методом градуировки тком равно времени выхода исследуемого компонента, а при расчете методом внутренней нормировки — времени выхода всех компонентов.
Значения параметров, связанных с системой подготовки пробы, определяются следующим образом. Транспортное запаздывание тт зависит от объема соединительного трубопровода и расхода продукта Q через него и определяется по формуле
тт ~ ndjL/(4Q),	(10.5)
где d — диаметр трубопровода; L — длина трубопровода.
Емкостное запаздывание и постоянная времени системы зависят от объема и формы элементов системы подготовки пробы, имеющих сущее! венные свободные объемы (фильтры, влагоотбойиики и т. д.), и характера их соединения.
При соотношении длины элемента L к ею диаметру d, равном или меньшем 5
338
Наладка хроматографов
Разд. 10
Рис 10.29. Струк1урная схема хроматографа1
« — схема с дискретными элементами, б — эквивалентная схема; 7 — блок подготовки пробы; 2 — блок дозирования; 3 - хромат oi рафическая колонка; 4 — блок детектирования, 5 — блок регистрации. б — блок формирования сигнала; 7 ~ эквивалентное звено с запаздыванием; fcK, fca, fcp, Ц -коэффициенты усиления соответственно колонки, детектора, регистратора и блока формирования сигнала
(т) = L/d < 5), постоянная времени элемента системы подготовки пробы
Т = V/Q,	(10.6)
где V — объем элемента, а емкостное запаздывание отсутствует.
При соотношении длины к диаметру в диапазоне 5-30 расчетное значение постоянной времени определяется по выражению
Т = VQ/Q,	(10.7)
где 0 — коэффициент перемешивания.
Коэффициент перемешивания 0 определяется по графику на рис. 10.30. При этом емкостное запаздывание
те = У(1 - 0)/Q.	(10.8)
На рис. 1030 приведены зависимости 1/0 «в f (Г|), где Г| = L/dt при Q = 5; 10 и 15 л/ч. Эти зависимости аппроксимируются прямыми 1/0 = а + Ьт|, где а = 0,76, b = 0,066 при Q = 5 л/ч; а = 0,67, b = 0,064 при 2 = 10 л/ч; а = 0,52, b = 0,066 при 2=15 л/ч
С учетом рис. 10.30 выражение (10.7) запишется в виде
Т= V/Q(a +Ьг]).	(10.9)
Приведенные выше расчетные соотношения справедливы для расходов продукта через элементы системы в диапазоне 5—15 л/ч и свободном объеме элементов 100 — 500 см3.
При последовательном соединении нескольких элементов отрезками трубопроводов без специальных дросселирующих устройств обшие время запаздывания и постоянная времени равны сумме значений этих
параметров всех п элементов:
Т- £Т(; те = £те,
(10.10)
Если между элементами установлены значительные гидравлические сопротивления, то систему нужно рассчитать как состоящую из последовательно включенных апериодических звеньев.
В соответствии со структурной схемой иа рис. 10.29 хроматограф представляет собой дискретную систему. Однако для расчета динамики систем автоматического управления, в которых хроматограф применяется в качестве датчика состава, удобнее представлять хроматограф в виде непрерывной системы, по свойствам близкой к действительной дискретной.
Динамические свойства хроматографа можно представить в виде передаточной
Рис. 10.30. Зависимости 1/0 = /(т|) для газовой смеси хроматографа
§ 10.6.
Проверка и наладка хроматографа
339
функции
е~РОт + *е)	.
W(p} = к ———----_е-Р(тхом + тц/2\
Тр+ 1
(10.11)
Таким образом, по динамическим свойствам хроматограф представляется апериодическим (инерционным) звеном с запаздыванием с передаточной функцией
W(P} = ke-гу(Тр+ 1),	(10.12)
где к и Т — коэффициент передачи и постоянная времени хроматографа; т = тт + те + + "Гком + Тц/2 - время запаздывания при прохождении газовой пробы через хромато[раф.
Пример 10.1. Выполним расчет динамических свойств хроматографа при продолжительности цикла анализа с применением полуобратной продувки ти = 10 мин и времени получения информации о содержании исследуемого компонента ткоы = 6 мин. Длина соединительного трубопровода от точки отбора до прибора L= 15 м, а его диаметр d = 6 мм. Расход продукта Q = 10 л/ч. В качестве системы подготовки пробы принята входящая в комплект хроматографа панель анализируемого газа, дополненная одним фильтром со свободным объемом длиной 320 мм и диаметром 48 мм.
В соответствии с (10.5) имеем
тт = (п0,62/4)(15 -10“2 -60/10' 10э) = 2,55 мни.
Панель анализируемого газа содержит одни элемент, имеющий значительный внутренний объем — фильтр сероочистки. Он имеет коэффициент формы ц = 10, а свободный объем с учетом заполнения аскаритом колеблется в пределах 7—14 см3, причем свободный объем равен 10 см3. Поскольку т| > 5, постоянная времени фильтра сероочистки определится по (10.7):
Т1 = VQ/Q = (10 60/10 • 103) • 0,77 =
= 0,046 мин = 2,7 с.
Емкостное запаздывание
те1 = У(1 — 0)/Q=0,06-0,23 = 0,83 с % 0.
Для дополнительного фильтра ц = = 320/40 = 8 > 5. По графику иа рис. 10.30 для расхода 10 л/ч и ц = 8 находим 1/0 = = 1,18. Постоянная времени дополнительного фильтра
Т: - VQ/Q = (л 42 32 60-1)/(4-10 х
х 103-1,18) = 2,04 мин.
Емкостное запаздывание
те2 = К(1 - 0)/0 = 0,35 мин.
Постоянная времени хроматографа
Т =	+ Т2 = 0,046 + 2,04 » 2,09 мин.
Время запаздывания
т = тт + те + тком + тц/2 =
= 2,55 + 0,35 + 6+ 10/2=13,9 мин.
Расчет допустимой минимальной ширины хроматографического пика вследствие инерционности системы детектирования. Искажения площади хроматографического пика, вносимые инерционностью системы детектирования, не будут превышать 0,5%, если отношение постоянной времени системы детектирования к ширине пика тц на половине высоты определяется неравенством
Тд/тп^0,15.	(10.13)
Постоянную времени детектора по теплопроводности можно определить как сумму двух величин:
Тд = Ti + Т2.	(10.14)
При газе-носителе гелии постоянные времени 7\ и Т2 в диапазоне расхода газа-носителя Q = 1,0 ~ 3,0 л/ч можно определить по уравнениям
Tj = о,4502-2,750+ 5,2;
Т2=О,102-0,760 + 1,67.	(10.15)
10.6.	ПРОВЕРКА И НАЛАДКА ХРОМАТОГРАФА
Хроматографы являются сложным средством измерения, требующим при проверке и наладке высокой квалификации наладчиков. Перед проверкой и наладкой следует тщательно изучить руководящие материалы по наладке хроматографа и инструкцию иа него завод а-изготов ител я,
10.6.1.	ПРЕДМОНТАЖНАЯ ПРОВЕРКА
При проведении проверки используется следующее оборудование для отбора газообразных и паровых проб:
баллоны с азотом и баллоны с гелием;
баллоны с контрольной смесью постоянного состава (1+0,1)% объемных пропана в азоте при использовании в качестве газа-носнтеля воздуха или (0,3 + 0,005)% объемных пропана в 1 елии при газе-носителе гелии для определения средней квадратической погрешности и временной стабильности. Измерения могут проводиться с применением смесей других концентраций пропана в азоте или гелии, а также с при
340
Наладка хроматографов
Разд. 10
менением смесей, приготовленных потребителем ;
баллоны (не менее пяти) с контрольными производственными смесями различных концентраций, охватывающими весь диапазон измерений, аттестованные предприятием, эксплуатирующим хроматограф, для градуировки хромато! рафа и контроля правильности выполнения измерений. Для 1радунровки мщут также использоваться чистые вещества и аттестованные дозаторы;
колонка длиной 2,5 м с окисью алюминия фракции 0,25 — 0,5 мм, модифицированной щелочью.
Для проверки хроматографов моделей, обеспечивающих огбор жидких проб, необходимы :
емкость с контрольной смесью — раствором ундекана в тридекане, содержащим (2 + 0,2) г ундекана в 100 см3 смеси. Может быть принят также раствор ундекана в гри-деканс других концентраций;
колонка длиной 2,5 м, заполненная силохромом С-80 фракции 0,25—0,5 мм (допускаются другие сорбенты). Методика приготовления колонок приведена ниже;
две колбы из химически стойкого стекла емкостью 100—150 см3 с притертой пробкой.
Для поверки всех моделей хроматографа необходимы:
линейка металлическая на 300 мм с ценой деления 1 мм;
лупа ЛИ-3-10;
бюретка на 25 (50) см3, исполнение 3, с ценой деления 0,1 мл;
секундомер (например, марки СОС пр-6а-1);
манометр класса точности 0,4 со шкалой 0,6 МПа;
мегаомметр М4100/3 класса точности 1,0, установка У ПУ-1 М;
прибор универсальный измерительный УПИП-60М;
термометр технический 0 —50°С;
психрометр М-В4М с пределом измерения ог 30 до 100%;
барометр БААМ со шкалой до 1000 Па;
вольтметр Э525/3 с пределами измерения 75 — 150—300 — 600 В;
ваттметр Д5004 со шкалой 0,3-6000 В-А класса точности 0,5.
Все применяемые средства измерений должны быть проверены или аттестованы органами государственной (или ведомственной) метрологической службы.
Подготовка к проверке. При заводских испытаниях, а также после ремонта и хранения измеряется электрическое сопротивление изоляции токоведущих частей относительно корпуса и между собой, а также прочность изоляции силовых цепей хрома-тотрафа.
Сопротивление измерительных цепей должно быть ие менее 100 МОм, силовых цепей — не меиее 40 МОм, изоляция силовых цепей должна выдерживать напряжение 1500 В переменного тока частотой (50±1) Гц в течение 1 мии.
Перед проведением проверок в анализатор необходимо установить разделительную колонку с окисью алюминия для газовых моделей и с силохромом С-80 (или друз им сорбентом) для моделей, анализирующих жидкие пробы. При этом параметры разделительных колонок и режимы работы хроматографа (расход газа-носителя, температура колонок и испарителя, ток детектора, обьем пробы и др.) могут быть выбраны и
Таблица 10.4. Параметры разделительных колонок и режимы работы хромато!рафов при проверке
Параметр разделительных колонок и режимы работы	Газовая модель хромато! рафа	Жидкостная модель хрома юграфа
Ток детектора, мА:	80-95	80- 100
при газе-носителе воздухе, азоте		
при газе-носителе гелии	160-200	160-200
Температура термостата анализатора, °C	150	200
Температура испарителя, "С Объем пробы, см5 Колонка -		300
длина	1,0	0,008
сорбент	1,5	2,5
Расход газа-носителя, см^/мин;	Окись алюминия	Силохром С-80
в измерительной колонке	40+5	40+5
в сравнительной колонке	40±5	40+5
Контрольная смесь	1 % пропана в азоте	2 г ундекана в 100 см1 смеси с тридеканом
§ 10.6.
Проверка и наладка хроматографа
341
установлены в соответствии с рекомендациями габл. 10.4 или могут быть использованы рабочие характеристики и режимы, соответствующие условиям эксплуатации.
Для проверки хромато! рафа необходимо:
подсоединить баллон с газом-носшелем (азот, гелий) к датчику;
установить необходимый для проверки расход газа-носителя (в соответствии с табл. 10.2 или с условиями эксплуа 1ации). Измерения расходов производятся с помощью бюретки и секундомера;
продуть колонку I азом-посителем в течение суюк при температуре 120°С для газовых моделей и 200"С — для жидкостных,
проверить ) ерметичность газовой схемы по ме I одике, изложенной в техническом описании на хроматог раф «Нефгехим-СКЭП»;
установить рабочий температурный режим, соответствующий проверяемой модели (см. табл. 10.2);
подготовить контрольные смеси или необходимые аттестованные дозаторы для проверки газовых моделей хроматографа с помощью чистых веществ;
подготовить контрольные смеси для проверки моделей хроматографа, анализирующих жидкие пробы;
установить дозу объемом 1 см3 и присоединить баллон с контрольной смесью к гнезду колодки датчика для проверки метрологических характеристик газовых моделей на дозирующем кране. При градуировке хроматографа чистыми веществами дозирующий кран хромаюграфа устанавливают в постоянное положение, при котором газ-носитель поступает в колонку, минуя дозу (баллоны с чистыми веществами подключают в процессе градуировки к колонке К4 датчика) (см. рис. 10.15);
установигьзолотиик с обьемом дозирующего канала 0,008 см3 для моделей, анализирующих жидкие пробы, в кране КЗД;
емкость с жидкой контрольной смесью [раствор (2+0.2) i ундекана в 100 см3 смесн с зридеканом] подсоединить к гнезду 6 на корпусе КЗД, а гнездо 2 крана КЗД соединить с приемной емкостью.
Проверку газовых моделей и моделей для анализа жидких проб допускается проводить на рабочих колонках.
Опробование хроматографа. При опробовании хроматстрафа должна быть проверена работа переключателей шкал, ручной и автоматической установки нуля, работоспособность термоpei улятора, а также работоспособность всех элементов i азовой схемы
хроматографа и электропневматической схемы управления переключающими кранами.
Герметичность газовой схемы опреде-ляе 1 ся по падению давления на манометре (класса точности 0,4) со шкалой 0,6 МПа, подсоединенном в газовую схему прибора Выход 1 азовой схемы прибора соединяется с входом и i аз-носитель подается под давлением, превышающим рабочее в 1,2 раза. Определение начального давления j аза-носителя в газовых линиях схемы производится через 10 мин после того, как заглушается вход. Допускаемое падение давления — не более 2% за 30 мин. Температура в термостате анализатора устанавливается в соответствии с табл. 10.2.
Определение метрологических характеристик. Определение погрешности установки нуля на регистрирующем приборе хроматографа должно производит ься в автоматическом режиме работы. Потрешность должна быть не более ±1 % шкалы регистрирующего прибора. Погрешность опре-деляется как отношение расстояния между базовой линией и точкой установки нуля к шкале прибора. За базовую линию принимается нулевая линия после первоначальной установки нуля.
Проверка установки нуля производится при установившемся температурном режиме, дрейф нуля — на отметках в пределах от 50 до 250% шкалы в 1 ч или при разбалансе, производимом вручную, и записи диаграмм на наиболее чувствительной шкале регистрирующего прибора.
Установка нуля производится периодически (8—10 раз) при разбалансе в каждом направлении. Цикличность подачи сигнала на автоматическую установку нуля 4-8 мин, продолжительность команды на включение механизма балансировки 30 — 40 с. Погрешность установки нуля измеряе тся лупой с нониусом.
Дрейф нулевой линии хроматот рафа после выхода на режим не должен превышать 2 % шкалы в 1 ч. Уровень флуктуационных помех — 1 % шкалы. Определение дрейфа и уровня флуктуационных помех производится при рабочих условиях. Измерения выполняются лупой с нониусом. Дрейф и флуктуации определяются как максимальная разность значений нулевого сигнала прибора в течение 1 ч непрерывной работы.
Относительное среднее квадратическое отклонение выходного сигнала (высот пиков) должно быть не более ±1% для газовых моделей и ±1,5% —для жидкостных. Поверка производится при анализе смеси постоянно! о состава. Условия поверки выби
342
Наладка хроматографов
Разд. 10
раются так, чтобы высота пика контрольного вешества составляла не менее 70 % шкалы прибора. Проводится десять анализов, и на их основе рассчитывается относительное среднее квадратическое значение отклонений высот пиков Айкв.
Расчет, %, проводится по формуле
1АА 1 / 10
Е № - Л)2, У i=i
(10.16)
где ht — высота пиков в <-м анализе, см; h — среднее арифметическое значение высоты пиков десяти анализов, см; h\- — нормирующее значение выходного сигнала (25 см).
Определение временной стабильности выходных сигналов производится после 48-часовой приработки хроматографа. Проводится десять анализов, определяется среднее арифметическое значение h0 выходных сигналов (высот пиков); через 120 ч непрерывной работы хроматографа измерения повторяются и снова определяется средиее арифметическое значение высот пиков Л,.
Временная стабильность, %, определяется как систематическое изменение выходных сигналов (высот пиков), приведенное к первоначальному среднему значению Ло;
5t = (ftt-M-100/*o,	(10.17)
1 10
где h0 = - У h01 — среднее значение 10 < = ,
высот
пиков
1 10 - У 10,51
первой серии анализов; h, =
% — среднее значение высот пиков,
полученное из последующей серии измерений.
Предел допускаемого приведенного значения систематического изменения выходных сигналов за 120 ч непрерывной работы составляет 10%.
Определение погрешности установки температуры в анализаторе производится после выхода прибора на режим при отключенном токе детектора. Фактическая температура в термостате определяется по показаниям универсального измерительного прибора УПИП-60М, подключенного к контактам, к которым внутри анализатора подключен термометр сопротивления градуировки 21. Полученные значения сопротивления переводят в температуру. Погрешность определяется как разность температур фактической и заданной по шкале терморегулятора. Погрешность установки температуры в термостате анализатора не должна превышать ±5 °C.
Определение стабильности поддержания расхода газа-носителя производится при изменении входного давления,
Между прибором и баллоном с газом-носителем устанавливается образцовый манометр класса точности 0,4 с верхним пределом измерения 0,6 МПа. Редуктором на баллоне устанавливается номинальное значение входного давления 0,4 МПа и измеряется расход газа-носителя через прибор. Затем входное давление уменьшают на 10%, через 20 мни 5 раз измеряют расход и определяют его среднее арифметическое значение. Аналогично определяют среднее арифметическое значение расхода при увеличении давления на входе в хроматограф на 10%. Указанные измерения производят в каждой из газовых магистралей хроматографа.
Относительное отклонение расхода газа, %, при изменении давления на входе в хроматограф на ±10% (3ДР) определяют по формулам
5 др =(<Г - <?o)/«oJ
5 др = (<Г - <?o)/Qo.	(10.18)
где qQ — расход при номинальном входном давлении, смэ/мин; ’ и<?+ — среднее арифметическое значение расхода при понижении и повышении давления на входе соответственно, смэ/мин.
Относительное отклонение расхода не должно превышать ±1,5%.
Определение чувствительности. При определении чувствительности количество контрольного вещества должно быть таким, чтобы высота соответствующего пика была не менее 70% шкалы регистрирующего прибора, а значение выходного сигнала детектора в милливольтах было меньше верхней границы линейного диапазона по паспорту на хроматограф. Чувствительность определяется при анализе контрольной смеси (см. табл. 10.2).
Чувствительность хроматографа %ув, мВ/(мг  см "э), вычисляют по формуле
1сЧуВ = SQM АД^р^д),	(10.19)
где S — средиее ариф.метическое значение пяти анализов площади пика, см2; Q — расход газа-носителя через колонку, смэ/мин; М — отношение сигнала детектора к сигналу на входе регистрирующего прибора (коэффициент деления выходных сигналов М 5); А — чувствительность регистрирующего прибора, мВ/см; q — объем пробы контрольной смеси, см3; р — плотность контролируемого вещества в пробе непосредственно перед введением (для газовых моделей) в хроматограф, определяемая с учетом температуры термостата анализатора, мг/см3; - ско
§ 10.6.
Проверка и наладка хроматографа
343
рость диаграммной ленты регистрирующего прибора (t’jr >- 4), см/мин.
Чувствительность хроматографа, (мВ х х смэ)/мг, при работе с газом-носителем азотом, не менее: по пропану 1,0 102; по ундекану 0,2 • 102.
Проверку жидкостного хроматографа при температуре 200 °C в связи с инверсией рекомендуется проводить, используя в качестве газа-носителя воздух или гелий.
Чувствительность хроматографа, (мВ х х смэ)/мг, по пропану на газе-иосителе гелии — не менее 103.
При определении чувствительности расход газа-носителя не должен изменяться более чем на ±1,5%.
Контроль правильности выполнения измерений для газовых моделей хроматографа. Для проведения данного контроля необходимо на предприятии, эксплуатирующем поверяемый хроматограф, провести градуировку прибора.
Хроматографы градуируют:
по аттестованным градуировочным смесям;
по смесям, приготовленным на аттестованных или прошедших государственные испытания смесительных установках из исходных веществ с аттестованной степенью чистоты (или аттестованной концентрацией исходного компонента);
по аттестованным чистым веществам и наборам аттестованных дозаторов.
В качестве градуировочной смеси может служить рабочая смесь, аттестованная заводской лабораторией. При этом режим работы поверяемого хроматографа должен соответствовать рабочим условиям его эксплуатации
10.6.2.	ПРИГОТОВЛЕНИЕ СОРБЕНТОВ И КОНТРОЛЬНЫХ СМЕСЕЙ
Приготовление сорбентов. В качестве сорбента для газожидкостной хроматографии используется силохром С-80 с размерами зерен от 0,25 до 0,5 мм. Силохром выпускается в готовом виде и дополнительной обработки не требует.
В качестве сорбента для газоадсорб-циоиной хроматографии используется обработанная щелочью окись алюминия с размерами зерен 0,25 — 0,5 мм.
Окись алюминия смачивают раствором едкого кали КОН в дистиллированной воде (иа 100 г А12О5 берут 3 г КОН и 80 см3 воды). Смоченный сорбент выдержи
вают при комнатной температуре в течение суток, затем прокаливают в течение 3 ч при температуре 200 — 250 °C. Охлаждают в эксикаторе.
Перед заполнением сорбентом колонку необходимо промыть растворителем в сле-дующейг последовательности: спирт, эфир, ацетон. Затем продуть воздухом для испарения растворителя.
Приготовленный сорбент засыпают в колонку через воронку, другой конец колонки предварительно соединяют вакуумным насосом. Уплотняют сорбент вибрированием или постукиванием по колонке. Набивку продолжают до заполнения колонки сорбентом.
Заполненную колонку продувают газом-носителем с расходом 40 — 50 см3/мии в течение 2 — 3 ч при температуре 120—150°С для окиси алюминия и 180—2(Х)°С для силохрома.
Приготовление контрольной смеси ундекана в тридекане. Контрольная смесь (далее смесь) ундекана в тридекане применяется для поверки моделей хроматографа «Нефте-хим-СКЭП» для анализа жидких проб.
Смесь готовится непосредственно перед проведением поверки. Концентрация ундекана в тридекане: (2±0,2) г ундекана в 100 см3 смеси. Для приготовления смеси должны применяться:
аналитические весы типа АДВ-200; колба мерная на 100 см3; мерный цилиндр 100 см3; эксикатор типа Э-190; воронка концеобразная типа 1А, № 2; пипетка на 2 см3; шкаф сушильный; ундекан; тридекан
При приготовлении смеси должны соблюдаться следующие условия:
температура окружающей среды должна быть (20±2)°С;
относительная влажность окружающего воздуха должна быть ог 30 до 80%;
барометрическое давление не должно меняться во время приготовления смеси более чем на ±680 Па.
Перед приготовлением смеси необходимо:
высушить в сушильном шкафу чисто вымытую мерную колбу до постоянной массы (перед взвешиванием колбу охлаждают до температуры окружающей среды в эксикаторе иад хлористым кальцием);
проверить «нуль» весов и в случае необходимости весы отрегулировать.
Смесь приготавливается следующим образом:
отмерить с помощью мерного цилиндра 98 см3 тридекана и перелить в мерную колбу с помощью воронки;
344
Наладка хроматографов
Разд. 10
взвесить мерную колбу с тридеканом;
набрать в пинетку ундекан и, осторожно добавляя его. довести уровень жидкости в мерной колбе до кольцевой метки (положение уровня по нижнему мениску);
взвесить мерную колбу со смесью ундекана в тридекане;
перемешать содержимое мерной колбы, осторожно переворачивая ее вверх и вниз (до 30 раз);
рассчитат ь концентрацию ундекана в смеси по формуле
<% = вг - Gb
где Су — конпентрация ундекана, г па 100 см3 смеси; G2 — масса колбы со смесью, г; — масса колбы с три декан ом, г (погрешность 0,01 1).
Суммарная ио1решность концентрации поверочной смеси не должна превышать ±2,5%.
10.7.	ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ И ВКЛЮЧЕНИЕ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ХРОМАТОГРАФА «НЕФТЕХИМ-СКЭП»
После проверки и наладки всех блоков хроматографа приступают к подготовке хроматографа к работе и его наладке.
Подготовка к работе. Подготовка к работе включает в себя лабораторную проверку прибора и проверку после монтажа на технологическом объекте.
Лабораторная проверка хроматографа включает в себя проверку отдельно всех блоков и комплекта прибора. Проверку хроматографа необходимо проводить в полном комплекте и условиях его работы на технологическом объекте. В первую очередь проверяв!ся герметичность комплекта, наличие электропитания на всех блоках. Проверка герметичности комплекта или отдельных газовых трактов производится подачей во внутренние полости очищенного и осушенного воздуха или азота под давлением Рраб для каждого трак i а с последующим обмыливанием стыков.
Перед пуском все электрические цепи в приборе должны быть выключены. Сначала проверка прибора осуществляется в ручном режиме. Командный воздух отбирается от магистрали и после очисз ки н редуцирования полается к электропневмагическим клапанам и электропневмативескому преобразователю.
Давление, подаваемое на каждый из
этих блоков, устанавливается в соответствии с инструкциями на них.
Газ-носитель после осушки и очистки под давлением 0,4 МПа подается к блоку подготовки газа-носителя. На каждой линии газа-носишля устанавливается давление и расход в соответствии с методикой. В качестве газа-носителя может применяться баллонный газ, а также осушенный и очищенный газ заводских линий.
Включение электрической схемы прибора производится в следующей последовательности:
включить автомат АП-50;
включить тумблером «Сеть» блок терморегулятора термостата;
включить тумблером «Сеть» блок питания измерительной схемы ТСН-3;
включить тумблером «Сеть» терморегулятор испарителя;
включить регистрирующий прибор и двигатель картограммы;
установить тумблером блока переключений БП-13 нужную полярность записи и переключателем — нужный масштаб.
Необходимая температура в термостате устанавливается задатчиком в блоке терморегулятора, ток измерительного мосга — при помощи перемычек стабилизатора напряжения ТСН-3. При включении прибора измерительный ток не должен превышать 80 мА. После достижения в термостате заданной температуры необходимо скорректировать ток измерительной схемы и базовую линию (произвести установку нуля). Последняя производится путем нажатия кнопки на панели механизма измерительного МИ-1.
Проверка прибора после монтажа на объекте аналогична лабораторной проверке.
Наладка хроматографа и включение в работу. Для ввода продукта в лабораторных условиях необходимо обеспечить непрерывное протекание продукта через пробоотбор-пый кран. Первые несколько анализов производятся при ручном управлении элементами прибора. При этом переключение пробоотборною крана на забор пробы и обратно производится вручную. Продолжительность команды забора пробы должна быть не менее 15 с.
По результатам первых анализов уточняется расход газа-носителя, выбираются пределы шкалы, уточняется ток измерительной схемы, устанавливается полярность записи отдельных компонентов и составляется программа автоматическою управления работой прибора, т. е. задается время подачи и продолжительность следующих сигналов • команды на забор пробы, команды на уста
§ 10.7.
Подготовка к работе
345
новку нуля измерительной схемы, команды на прерывать потока (для варианта анализа газов), команды на переключение колонок, команды на переключение чувствительности и полярности записи, цикла анализа.
На выбранных режимах проверяется дрейф нулевой линии и качество автоматической установки нуля.
После это! о хроматограф можно перевести на автоматический режим работы включением тумблеров «Пуск» и «Автом» электронного программатора, при котором проверяются основные параметры работы прибора: стабильность, воспроизводимость, качество разделения.
Производить монтаж прибора на промышленной установке можно только после его полной отладки и проверки в лаборатории. Проверка прибора и подготовка к пуску после монтажа аналогичны проверке и подготовке в лаборатории.
В процессе эксплуатации прибора необходимо следить за его работой. Изменения в работе прибора видны по результатам нескольких последовательных анализов.
При появлении каких-либо изменений в работе прибора надо проверить ток измерительной схемы, температуру в термостате, расход газа-носителя.
Необходимо следить за температурой окружающей среды в месте расположения датчика хромато) рафа, давлением в линии газа-носителя, состоянием филыров и осушителей, расходом анализируемого вещества.
При замене колонки необходимо проверять наличие фильтров на ее входе и выходе.
При необходимости вскрытия анализатора следует иметь в виду, что ei о вскрытие можно производить только при температуре в термостате не более 135 °C. При температуре в термостате выше 135 °C можеэ произойти взрыв. Поэтому перед выключением прибора для его вскрытия следует проверить температуру в термостате по контрольному прибору. Открывать прибор в соответствии с предупреждающей надписью
следует через 2 ч после отключения от сети
К разборке и сборке анализатора и блоков переключателей, выполненных во взрывозащищенном исполнении, допускаются лица, прошедшие специальный инструктаж и допущенные к работам такого рода.
Необходимо следить, чюбы во время работы не были повреждены поверхности, обеспечивающие взрывозащиту. При этом особое внимание необходимо обратить на: вводные устройства, уплотнение, качество заземления;
предупредительные надписи, маркировку по взрывозащите и ее соответствие классу помещения и взрывоопасной среде, наличие пломб;
сопротивление заземления;
осмотр и обновление консистент ных смазок на поверхностях фланцев и недопустимость на них рисок, трещин, раковин;
проверку зазоров и наличие всех крепежных элементов взрывонепроницаемых оболочек;
исправность термоблокировки.
При обнаружении дефектов, рисок, а также при увеличении зазоров до размеров более допустимых анализатор и блок переключателя к дальнейшей эксплуатации не допускаются.
После осмотра анализатор и блок пере-ключа1елей, не имеющие дефектов, закрываются. Болты на хомуте и по два на крышках колодок зажимов, а также болты на блоке переключателей пломбируются мастикой.
Разборка штуцеров в месте установки анализатора не допускается Эту работу рекомендуется производить в лаборатории.
Для предохранения от коррозии поверхностей, образующих взрывозащиту, их необходимо покрыть тонким слоем консистентной смазки ЦИАТИМ-201.
Каждый раз при работе с анализатором и блоком переключателей и не реже одного раза в месяц необходимо проверять элементы взрывозащиты, доступные ocMOipy без разборки прибора.
Раздел 11
НАЛАДКА СХЕМ И УСТРОЙСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ, ЗАЩИТЫ И БЛОКИРОВКИ
ПЛ. НАЛАДКА СХЕМ., с ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
СИГНАЛИЗАЦИИ -а
Оптимизация технологических процессов, повышение их рабочих параметров до критических и сверх критических, сложные взаимосвязи между различными технологическими участками, не допускающими отклонения в работе отдельных агрегатов от предписанных режимов, требуют все возрастающего количества точек контроля допускаемых значений различных параметров автоматизируемых объектов. В этих условиях применение одноточечных (или на несколько точек)локальных устройств сигнализации приводит к большим капитальным затратам и, кроме того, затрудняет работу оператора, осуществляющего контроль за ходом технологического процесса. В связи с этим в проектах автоматизации широкое применение находят специальные схемы технологической сигнализации большого числа параметров. Алгоритм работы этих схем сводится к следующему:
при отклонении параметра от заданного значения подаются звуковой и светового сигналы;
звуковой сигнал снимается кнопкой съема звукового сигнала; световой сигнал исчезает при уменьшении отклонения параметра до допускаемого значения.
В случае необходимости каждый вновь поступивший сигнал выделяется мигающим светом. При съеме звукового сигнала оператором сигнальная лампочка переходит на ровный свет.
В настоящее время для технологической сигнализации наиболее часто применяются унифицированные блоки технологической сигнализации, многоканальные комплектные устройства сигнализации и бесконтактные логические элементы, на которых реализуются различные системы технологической сигнализации с требуемым алгоритмом работы.
11.1.1. БЛОКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ
Блоки технологической сигнализации предназначены для индивидуальной свето
вой и общей звуковой сигнализации конечных состояний объектов и дискретных значений технологических параметров.
Блоки технологической сигнализации реализуют аварийную сигнализацию предельных значений отдельных параметров, характеризующих ход технологического процесса, и позиционную сигнализацию состояний (включен, отключен, закрыт, открыт) аппаратуры, агрегатов и механизмов, участвующих в технологическом процессе.
Приняты типовые алгоритмы (программы) работы технологической сигнализации с индивидуальными световыми сигналами и общим звуковым сигналом многократного действия при общем ручном одновременном квитировании звукового сигнала и мигающего света.
Алгоритм работы аварийной сигнализации:
в исходном состоянии (технологический контакт разомкнут) сигнальная лампочка, соответствующая данному технологическому параметру, погашена, звуковая сигнализация выключена;
при нарушении технологического параметра (технологический контакт замыкается) сигнальная лампочка юрит мигающим светом, включается звуковая сигнализация;
при квитировании сигнальная лампочка переходит на ровное горение, звуковая сигнализация выключается;
при восстановлении нормального значения технологического параметра (техноло-I ический контакт размыкается) сигнальная лампочка гаснет;
при восстановлении технологического параметра до квитирования сигнальная лампочка гаснет, звуковая сигнализация выключается, схема переходит в исходное состояние.
Алгоритм работы позиционной сигнализации:
при включенном (открытом) состоянии механизма, соответствующем нормальному протеканию технологического процесса (технологический контакт замкнут), сигнальная лампочка горит ровным светом, звуковая сигнализация выключена;
при несанкционированном отключении (закрытии) механизма (технологический контакт размыкается) сигнальная лампочка горит мигающим светом, включается звуковая сигнализация;
§ 11.1.
Наладка схем технологической сигнализации
347
при квитировании сигнальная лампочка гаснет, звуковая сигнализация выключается.
Номенклатура унифицированных блоков технологической сигнализации следующая:
блок аварийной сигнализации (БАС) на пять индивидуальных точек сигнализации;
блок позипионной сигнализации (БПС) на пять индивидуальных точек сигнализации;
блоки общих цепей (БОЦ-1 — БОЦ-3), выполняющие функции управления мигающим светом, звуковой сигнализацией и питания блоков БАС и БПС (общим числом не более 20 блоков).
Блок аварийной сигнализации БАС
Принципиальная электрическая схема блока аварийной сигнализации представлена на рис. 11.1.
Функционально БАС состоит из пяти каналов индивидуальной сигнализации, объединенных общими шинами. Отработка алгоритма аварийной сигнализации показана на примере работы одного канала. Остальные каналы отрабатывают алгоритм аналогичным образом.
В исходном состоянии технологический контакт ТКу разомкнут, соответствующая ему лампочка сигнализации HLy погашена, звука нет.
При замыкании ТКу лампочка сигнализации HLy подключается к шине мигающего
света по цепи ГК) — VD3 - VDS — HLy — — VDS — шина Мигание АС; одновременно по цепи TKj — VD3 — VD4 — Ку — VD6 — VD16 — шина Квитирование. звук AC включается звуковой сигнал. Включения реле Ку при этом не происходит, так как ток, протекающий по его обмотке, ограничен по уровню ниже тока срабатывания резисторами 1?! и Л2, которые находятся в блоке БОЦ-2. При нажатии оператором кнопки Квитирование АС шииа Квитирование, звук АС подключается непосредственно к шине —24 В, реле Ку срабатывает и через собственный контакт (/, 2) и диод подключается к шине —24 В (становится на самоблокировку), Лампочка сигнализации через замкнутый контакт (3, 4) реле Ki подключается к шине + ил и переходит на ровное горение (КР7 запирается); звуковой сигнал выключается, так как замкнутый контакт (/, 2) реле Ку шунтирует шину Квитирование, звук АС и диод VD6, который запирается, выключая ток, проходивший на вход узла звуковой сигнализации.
Кнопка Квитирование АС может быть дублирована и расположена на удобном для оператора месте.
При размыкании ТКу лампочка сигнализации HLy гаснет, но контакты реле Ку остаются замкнутыми, так как реле продолжает получать питание от узла задержки через шину Задержка и диоды ИР32 и VD2.
Рис. 11.1. Блок аварийной сигнализации БАС
348 Наладка схем и устройств технологической сигнализации, защиты и блокировки Разд. 11
По окончании времени задержки, определяемого времязадаюшей цепью узла задержки Сэ и Ri(, в блоке БОЦ-2, реле Kt выключается. Таким образом, кратковременное размыкание датчика, при котором он успевает замкнуться до окончания задержки, воспринимается схемой как случайное и разблокировки реле Kt не происходит.
Контроль исправности сигнальйых лампочек и каналов индивидуальной сигнализации осуществляется оператором нажатием кнопки Контроль, которая подключает шину Контроль и диоды KD, PD12, VD25, PD33) к шине +24 В, + СЛ, что равнозначно включению всех ТК.
Если некоторые ТК были при этом замкнуты, то соответствующие каналы индивидуальной сигнализации не изменят своего состояния Каналы индивидуальной сигнализации с разомкнутыми ТК могут быть проверены оператором па функционирование нажатием кнопки Квитирование АС. При отпускании оператором кнопки Контроль каналы индивидуальной сигнали зации возвращаются в исходное состояние.
Диоды TD3, KDi!, VDi$, ИО2'т, ИРз5 являются развязывающими и обеспечивают возможность подключения к ТК дру1 их ячеек сигнализации или входов схем блокировок.
В целях защиты общих шин от короткого замыкания подключаемых к ним по схеме ИЛИ полупроводниковых диодов общие шины заводятся в БАС через дополнительные, схемно-избыточные диоды VDS, К£>16, КО24, VDi2, Это увеличивает эксплуатационную надежность аппаратуры за счет возможности локализации аварийного отказа в аппаратуре.
Блок позиционной сигнализации БИС
Принципиальная электрическая схема блока позиционной сигнализации БПС представлена на рис. 11.2.
Функционально БПС состоит из пяти каналов индивидуальной сигнализации, объединенных общими шинами. Отработка алгоритма позиционной сигнализации показана на примере работы одного канала. Остальные каналы отрабатываю г алгоритм аналот ич-ным образом.
В исходном состоянии блок-контакт BRj замкнут, соотвеюгвующая ему лампочка сигнализации HLi горит ровным светом, звука нет. Лампочка сшнализации получаетпитаниепоцепишина +24 В, + U — БК, — диод VD2 — HZ.J — шина — U1 Одновременно по цепи: БК[ — диод VD4 — реле Pi — диод VDvl - шина —24 В получает питание реле К, и держит замкнутыми свои замыкающие контакты. Однако несмот ря

г

БН, HL
Т


\^4




$
o26$f
4* Ml.
Л К

<>£♦6 J
I
И И
иг,
4H-t
*1
™1Э
К и

6РС
Vj
Vj
*2
►Mr
Offf 9^
2Е И
022 6#
ИДу VPtS
К К
Vi
\Л
£
Y* и
Рис. 11.2. Блок позиционной сигнализации БПС


§ 11.1.
Наладка схем технологической сигнализации
349
на то что замыкающие контакты реле Кг замкнуты, тока в цепи этих контактов и соединенной с ним шины Квитирование, звук ПС нет, так как эта цепь зашунтирована ВК, и диодом И04. Узел звуковой сигнализации, вход которого соединен с шиной Квитирование, звук ПС, включен.
При размыкании ВК, реле К. получает лишние по цепи шина Квитирование, звук ПС — диод КО2з ~ диод К£»г5 — контакты реле Ki — диод ИОц — шина —24 В.
Ток этой цепи удерживает реле К, во включенном состоянии и, кроме тою, включает звуковой сигнал. Лампочка сигнализации HL, получает питание по цепи шина Мигание ПС — диод VD2q — контакты реле Kt — диод J/D1 — HL, — шина — и горит мигающим светом.
При нажатии оператором кнопки Квитирование ПС разрывается цепь тока, проходящего по шине Квитирование, звук ПС, реле К, выключается, замыкающие контакты реле размыкаются, HL, гаснет, выключается звуковой сигнал.
Контроль исправности лампочки сигнализации и каналов индивидуальной сигнализации осуществляется оператором нажатием кнопки Контроль, контакты которой подклю
чают шину Контроль к шине + 24 В, + [7Л, что равнозначно замыканию всех БК.
Каналы индивидуальной сигнализации, у которых БК при этом уже были замкнуты, не изменят своего состояния. Каналы индивидуальной сигнализации с разомкнутыми БК проверяются па функционирование при отпускании кнопки Контроль и последующем нажатии кнопки Квитирование ПС.
В целях защиты общих шин от короткого замыкания поключаемых к ним по схеме ИЛИ полупроводниковых диодов общие шины заводятся в БПС через дополнительные, схемно-избыточные диоды VD„, VDl7, УП23, VD2g.
Блок общих цепей БОЦ-1
Принципиальная электрическая схема БОЦ-1 представлена на рис. 11.3.
Функционально блок БОЦ-1 выполняет функции организации и управления мигающим светом. Основу этого узла составляет симметричный милы ивибратор на транзисторах VT2 и VT3 с частотой колебаний 1 Гц.
Диодно-1 рансформаторный компаратор формирует на обмотке w3 трансформатора TV запускающие импульсы длительностью
si
а
“ Лбитирвйание ЛС
к Б0Ц~2(зажи.м 17, н- с.м,рис. 11Л)
О
Рис. 11.3. Блок общих цепей БОЦ-1
/2В
350 Наладка схем и устройств технологической сигнализации, защиты и блокировки Разд. 11
0,5 мс с частотой следования 100 Гц в начале каждой полуволны напряжения фазы А.
При совпадении импульсов с обмотки п'3 трансформатора TV и импульсов разрешения, снимаемых с эмиттера транзистора VT2 мультивибратора, открывается транзистор VTi и через обмотки w3 и w6 трансформатора TV пачки запускающих ^импульсов (длительность пачки определяется мультивибратором и составляет 0,5 с) поступают на управляющие переходы тиристоров 1D-и VDtl. Тиристор, включенный запускающим импульсом, остается в открытом состоянии до окончания полуволны питающею напряжения (фаза А), а затем выключается и включается в начале следующей полуволны следующим импульсом. Таким образом, при наличии пачки запускающих импульсов тиристор открыт, а при отсутствии — закрыт.
Фазовые соотношения на входе компаратора выбраны таким образом, что запускающие импульсы формируются в момент, когда напряжение фазы А нарастает не более чем до 30% амплитудного значения. Это позволяет защитить замыкающийся ТК от
возможной токовой перегрузки при коммутации холодной лампочки накаливания в случае аварийной сигнализации, так как максимальная мощность, коммутируемая ТК, благодаря принятым мерам в 5 — 10 раз меньше, чем при обычной коммутации холодной лампочки.
Квитирование аварийной сигнализации и связанное с ним переключение лампочки накаливания герконовым замыкающим контактом реле Kj на ровный свет (см. рис. 11.1 и 11.2) происходит при уже подогретой лампочке, что снижает на1рузку на геркон. Кроме того, с целью повышения надежности работы герконового контакта предусмотрено включение тиристора VD-, при квитировании с помощью дополнительных контактов кнопки Квитирование АС и резисторов Rs и /?9, так что коммутация рассматриваемого герконового контакта происходит на уровне напряжения не более 5 В. Это позволяет значительно снизить нагрузку на контакты и повысить их надежность до уровня надежности полупроводниковых элементов.
Матирование АС
SB1
и1.„.
- £ \ ^итирОба ние
2	38%
(К 6QH-1(3CUKUH
Э, см. рис. 11.3)
(>20 6 77	0 5
Рнс. 11,4. Блок общих цепей БОЦ-2
§ 11.1.
Наладка схем технологической сигнализации
351
Блок общих цепей БОЦ-2
Принципиальная электрическая схема БОЦ-2 представлена на рис. 11.4.
Функционально блок БОЦ-2 выполняет функции управления звуковой сш нализа-цией и организации задержки.
Рассмотрим работу блока в режиме аварийной сигнализации.
Как было описано выше, при замыкании любою ТК (см. рис. 11.1) появляется ток в шине Квитирование, звук АС, которая подключена к входу усилителя на транзисторах ИТ1 — VT4 узла звуковой сигнализации. Ток, протекающий через обмотку реле ограничен резисторами /?! и Л2 на уровне ниже уровня срабатывания реле К j (БАС), но достаточном для насыщения транзистора V7\ и срабатывания усилителя на транзисторах КТ) — VT4, В коллекторной цепи транзистора VT4 включено реле КР Контакты реле Kt запускают тиристорный ключ на тиристоре VDi0, который подключает источник звукового сигнала Зв к источнику переменного напряжения С'зв.
Конденсатор С] и резисторы Rs, R6 образуют времязадающую цепь, определяющую задержку на включение источника звукового сигнала, необходимую для предотвращения ложных срабатываний звукового сигнализатора при кратковременных (менее 0,2 с) замыканиях ТК.
При нажатии оператором кнопки 5В-Квитирование АС закрывается транзистор КТЬ открывается VT2, происходит разряд емкости С5 через резистор К&, транзисторы VT3 н VT4 закрываются и звуковой сигнал выключается. При отпускании кнопки ЗВг Квитирование АС шина Квитирование, звук АС остается обесточенной благодаря шунтирующему действию замыкающих контактов реле Kj в блоке БАС (см. рис. 11.1).
Рассмотрим работу узла задержки в режиме аварийной сигнализации. Узел задержки обеспечивает задержку иа отпускание герконового реле Kj заквитировапного индивидуального канала аварийной сигнализации (блок БАС) при кратковременном (случайном) размыкании технологического контакта датчика. Время задержки определяется
352 Наладка схем и устройств технологической сигнализации, защиты и блокировки Разд. И
временем разряда конденсатора С3. Как описано выше, после квитирования катушка реле Kj индивидуально! о канала сигнализации (блок БАС, см. рис. 11.1) получает питание но цепи шина + 24 В, +UJt технологический контакт ТК — диоды ИГЦ, — замыкающие контакты реле Кг — диод ИЙ40 - шина —24 В (см. рис. 11.1), Диод VD2 при этом закрыт. При размыкании ТК диод VD2 открывается. Кагушка реле подсоединяется к шине +24 В по цепи — диод И1>2 — диод KD32 — шина Задержка — эмиттер — база УТС) (см. рис. 11.4) — резисторы Rio и/?21' Транзистор VT9 открывается, через wev о начинает протекать ток разряда конденсатора Са, при этом открывается транзистор ИТ8. Через открытый траншстор ИТ8 проходит ток удержания реле Kj (см. рис. 11.I) по цепи шина +24 В — U2, Я17 — коллектор — эмиттер ИТ8, I'D,, - коллектор — эмиттер Т9, VD2 (БАС) - замыкающие контакты реле
— шипа —24 В. Этот ток существует на время разряда конденсатора С3, пока открыт транзистор УТ8. По окончании разряда конденсатора С3 транзистор 1'Т8 закрывается, транзистор VГт открывается. Ток удержания реле KY исчезает, реле К-. отпускает и замыкающими контактами разрывает цепь на шину —24 В.
Через резистор Л15 и открытый транзит f op ГТ7 проходит гок заряда конденсатора С3. Схема возвращается в исходное состояние.
Рассмотрим работу блока БОЦ-2 в режиме позиционной cm нализации.
При раз мыкании любого БК (см. рнс. 11.2) ог шины +ил, +24 В через размыкающие контакты кнопки SB2 Квитирование ПС (см. рис. 11.4)и вход усилителя иа транзисторе
02 7022 А 25 А 75 А/6А5А2 Aj Оу
2k 2k 2k
KZTj --------- *KZ?4
^7
2k 2k
ИД?
^2 к 2£ 2k

Рис. 11.5. Блок общих цепей БОЦ-3
И73, зашунтированный четырьмя диодами ДШ, начинает протекать ток в щину Квитирование, звук ПС. Транзистор VTS этим током открывается н с помощью транзистора ТТ6 включает реле Кг, контакгы которою включают цепь источника звукового сигнала Зе,
При нажатии оператором кнопки SB2 Квитирование ПС (см. рнс. 11.4) разрывается цепь питания реле К2, замыкающие контакты реле К{ размыкаются, шина Квитирование, звук ПС обесточивается, транзисторы I'D, VT6 закрываются н звуковой сигнал Зв выключается.
Диоды ДШ (рис. 11.4) необходимы для предохранения входа усилит еля на г ран-зисторе УТ5 от перегрузок. Они должны быть рассчитаны на суммарный ток реле всех каналов позиционной сигнализации.
В качестве таких диодов могут быть использованы, например, диоды выпрямительного моста БОЦ-3.
Блок общих ценен БОЦ-3
Принципиальная электрическая схема БОЦ-3 представлена на рис. 11.5.
Функционально блок БОЦ-3 выполняет функцию блоков питания для аварийной и позиционной сигнализации.
Схема питания собрана по трехфазной двухтактной схеме (схема Ларионова), где с каждой фазной обмоткой одною из трех трансформаторов соединены два полупроводниковых диода: один — анодом, дру! ой — катодом. Первичные и вюричные обмотки трансформаторов соответственно соединены звездой.
Второй выпрямитель для лампочек сиг на-лизацин собран по однофазной двухконтактной (мостовой) схеме.
Наладка системы [ехнологической chiнализации
После проверки монтажа системы сигнализации производят ее проверку на функционирование. При нажатой кнопке Контроль лампочки аварийной сигнализации должны гореть мигающим светом, лампочки позиционной сигнализации должны i ореть ровным светом, включается звуковая сигнализация.
Не отпуская кнопки Контроль, нажать кнопку Квитирование АС. Все лампочки сигнализации должны iореть ровным светом, звуковая сигнализация выключается.
Отпустить кнопку Контроль. Лампочки аварийной сигнализации гаснут, лампочки позиционной сигнализации горят мигающим
§ 11.1.
Наладка схем технологической сигнализации
353
Таблица ИЛ. Состояния лампочек сигнализации и звукового сигнала прн проверке систем технологической сигнализации
Действие оператора	Состояние лампочек аварийной сигнализации		Состояние лампочек позиционной сигнализации		Состояние звуковой сигнализации
	при отсутствии аварийной ситуации	при наличии аварийной ситуации после квитирования	при включенном механизме	при спключемном механизме	
Исходное состояние аппаратуры	Погашены	Горят ровным светом	Горят ровным светом	Погашены	Не включена
Нажать кнопку Контроль	Горят мигающим светом	То же	Тс же	Горят ровным светом	Включается
Не отпуская кнопку Контроль, лажать кнопку Квитирование АС	Горят ров- ным светом		»	То же	Выключается
Отпустить кнопку Контроль	Г аснуз	»	»	Горят ми-I аюшим светом	Включается
Нажать кнопку Квитирование ПС	Погашены	Горя г ровным светом	Горят ровным светом	Гаснут	Выключается
светом, включается звуковая сигнализация.
Нажать кнопку Квитирование 11С. Все лампочки сигнализации гаснут, звуковая сигнализация выключается.
Состояния лампочки сигнализации и звуково! о сигнала при проверке приведены в табл. 11.1.
Правильно налаженные системы технологической сигнализации должны обеспечивать заданный алгоритм их работы.
Аварийная сигнализация. В исходном состоянии (технологический контакт разомкнут) сигнальная лампочка, соответствующая данному технологическому параметру, погашена, звуковая сигнализация выключена.
При нарушении технологического параметра (технологический контакт замыкается) сигнальная лампочка горит мигающим светом в сопровождении звукового сигнала; при нажатии на кнопку Квитирование сиг нальная лампочка горит ровным светом, звуковая сигнализация выключается.
При восстановлении нормального значения технолог ического параметра (размыкается технологический контакт) сигнальная лампочка гаснет.
При восстановлении технологического параметра до квитирования сигнальная лампочка гаснет, звуковая сигнализация выключается, схема переходит в исходное состояние.
Позиционная сигнализация. При включенном (открытом) состоянии механизма, соответствующем нормальному протеканию технологического п роцесса (блок-конт акт замкнут), сигнальная лампочка горнт ровным светом, звуковая сигнализация выключена.
При аварийном отключении (закрытии) механизма блок-контакт размыкается, сигнальная лампочка горит мигающим светом в сопровождении звукового сигнала.
При нажатии на кнопку Квитирование ПС сигнальная лампочка гаснет, звуковая сигнализация выключается.
11.1.2. УСТРОЙСТВО МНОГОКАНАЛЬНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (УМС)
Ус тройство предназначено для сигнализации cod ояния температуры объекта, обрыва и короткого замыкания термопреобразователя, а также для циклического преобразования активного сопротивления тер-мопреобразовагеля сопротивления в напряжение постоянного тока.
Устройство может быть использовано в металлургической, энергетической, газодобывающей и Дру। их отраслях промышленности для циклического контроля температуры подшипников воздуходувок, турбогенераторов,
354 Наладка схем и устройств технологической сигнализации, защиты и блокировки Разд. И
компрессоров, шаровых мельниц, прокатных станов и т. п
Устройство работает в комплекте с термопреобразователями, подключенными по четырехпроводной линии связи. Сопротивление каждого провода линии связи термо-преобразоватслей с устройствами не должно превышать 15 Ом.
При необходимости измерения температуры объекта на выход устройства подключается измерительный прибор. Нагрузочное сопротивление (сопротивление измерительных приборов и линии связи), при котором устанавливаются пределы измерения выходных сигналов напряжения постоянного тока от 0 до 10 В, должно быть не менее 2.0 кОм.
Устройство по сигнализации имеет контактный выход, предусматривающий коммутацию активной нагрузки при напряжении до 220 В и токе до 0,1 А или индуктивной нагрузки (постоянная времени 0,015 с) прн напряжении постоянного тока 30 В и токе до 0,25 А со временем срабатывания не более 0,1 с.
Устройство формирует;
выходные сигналы об обрыве и коротком замыкании гермопреобразователя;
выходные сигналы Предупреждение (П) и Авария (А) для исполнения с предупредительной и аварийной сигнализацией;
выходные сигналы Мало (М), Норма (Н). Много (Мн) для исполнения с зрех-познцнонной сигнализацией.
Устройство обеспечивает световую индикацию на передней панели:
включения устройства;
номера контролируемого термопреобразователя в цифровой форме,
трехпознционной Мало (М), Норма (Н), Много (Мн) или предупредительной (П) и аварийной (А) сигнализации;
короткого замыкания (КЗ) и обрыва (О) термопреобразователя.
Устройство имеет два режима работы:
Непрерывно, обеспечивающий непрерывную коммутацию термопреобразователей независимо от состояния сигнализации,
Блокировка, обеспечивающий прекращение коммутации при срабатывании аварийной сигнализации.
Устройство обеспечивает возможность прекращения коммутации термопреобразователей на любом канале оператором.
Число подключаемых термопреобразователей — 12.
Цикл контроля (время опроса 12 термопреобразователей): минимальное время — не более 12 с, максимальное — не менее 60 с.
Структурная схема устройства (рис. 11.6)
1ЛСтаКилизатаа
7= I -
kt
Коммутатор
Vt-t
вы^ор В^ flbldop ВыворВц'
измери-
—о* тельный
Усг^ Влёк Р" вадания уставок у _________дстг
। сигнализации J Компаратор 11- 
Компаратор2.Y
г\КомпараторЗУ'
ЧислотермапрмКраз^ателрй
Время цикла опроса
Распределитель импульсов
Выходные сигналы устройства
“ Мм)
о
КЗ
Номер опрашиваемого
, ------ 5лок
’	'-* индикации
термопреоЗр зова теля




Рис. 11.6. Структурная схема устройства сигнализации УМС
4 11.1.
Наладка схем технологической сигнализации
355
состоит из следующих функциональных узлов: стабилизатора тока, коммутатора, распределителя импульсов, измерительного усилителя и блоков сигнализации, задания усгавок, индикации и управления.
Термопреобразователи Bt - В12 подключены к устройству с помощью проводов Ть Т2, и П2 четырехпроводной линии связи. Опрос термопреобразователя В, осуществляется следующим образом. Провода 71 всех термопреобразователей В^ — Bt2 подключены к выходу 1 стабилизатора тока. Провод Т2 каждого термопреобразователя В( через ключ Kti-( токовой группы коммутатора подключен к входу 2 стабилизатора тока.
При открывании ключа К.Ц-, через термопреобразователь протекает ток ZCT, создавая на термопреобразователе падение напряжения, пропорциональное его сопротивлению. При открывании ключей Кл2_, и К-Ъ, потенциальной группы коммутатора потенциалы ф1-( и ф2 , проводов П2 и П2 термопреобразователя В, подаются на входы измерительного усилителя.
Ключи Кл^., — Кл3~, коммутатора управляются синхронно сигналами Выбор В, распределителя импульсов, состоящего из генератора, счетчика и дешифратора. Последовательность импульсов, формируемая генератором, поступает на вход счетчика с переменным коэффициентом деления, с выхода которого двоичный код номера опрашиваемою термопреобразователя подается на дешифратор и блок индикации, Изменяя част оту импульсов генератора и коэффициент деления счетчика, можно менять время цикла опроса и число опрашиваемых термопреобразователей.
Выходной сигнал измерительного усилителя, нормированный до уровня от 0 до 10 В, подается на выход устройства и на вход блока сигнализации.
Блок задания уставок формирует две уставки УсШ1 и Уст2, одинаковые для всех термопреобразователей: для устройств с предупредительной и аварийной сигнализацией формируются уставки Предупреждение и Авария, с трехпозиционной сигнализацией — Мало и Много.
Блок сигнализации, состоящий из четырех компараторов, формирует выходные релейные сигналы и сигналы для блока индикации, информирующие потребителя о состоянии опрашиваемого термопреобразователя (норма, обрыв или короткое замыкание) и о температуре объекта.
В зависимости от температуры объекта формируются сигналы Предупреждение и
Авария — для устройств с предупредительной н аварийной сигнализацией; Мало, Норма, Много — для устройств с трехпозиционной сит нализацией.
Блок индикации формируе г информацию о номере опрашиваемого термопреобразователя в цифровом виде, состоянии термопреобразовазеля и температуре объекта в виде световых сигналов.
Устройство с трехпозипионной сигнализацией имеет следующие органы управления и настройки;
кнопку Сброс — для снятия сигнала об обрыве (О) или коротком замыкании (КЗ) термопреобразователей,
кнопку Мн — для контроля значения уставки Много;
кнопку М — для контроля значения уставки Мало;
кнопку Контроль МнО — для контроля цепей формирования сигналов Много, Обрыв;
кнопку Контроль КЗМ — для контроля цепей формирования сигналов КЗ, Мало;
кнопку Стоп А — для выбора режимов Непрерывно (кнопка в положении Выключено) или Блокировка (кнопка в положении Включено};
кнопку Стоп Р — для ручной остановки коммутации на любой точке;
кнопку Сеть — для включения питания;
резистор Установка Мн ~ для изменения значения уставки Много;
резистор Уставка М — для изменения значения уставки Мало.
На блоке индикации (рис. 11.6) сигнализация производится светодиодами, обозначенными М, Н, Мн, О, КЗ, что соответствует сигнализации Мало, Норма, Много, Обрыв и Короткое замыкание термопреобразователей (см. рис. 11.7).
Устройство с предупредительной и аварийной chi нализацией имеет следующие органы управления и настройки'
кнопку Сброс — для снятия сигнала о предупредительной и аварийной сигнализации;
кнопку А — для контроля значения уставки Авария;
кнопку П — для контроля значения уставки Предупреждение;
кнопку Контроль ПАО — для контроля трактов формирования сигналов Предупреждение, Авария, Обрыв.
Кнопки Контроль КЗ, Стоп Р, Стоп А и Сеть имеют то же назначение, что и для устройства с трехпознционной сигнализацией.
Резистор Уставка А служит для изменения значения усгавки А Авария, а резистор
356 Наладка схем и устройств технологической сигнализации, защиты и блокировки Разд. 11
5£тдвкд П — для изменения значения уставки П — Предупреждение.
Индикация сигнализации на малом 1абло производится светодиодами, обозначенными П, А, О, КЗ, что соответствует сигнализации Предупреждение, Авария, Обрыв и Короткое замыкание т ермопреобразоват елей.
Схема внешних соединений устройства сигнализации представлена на рнс. 11.7.
Подготовка к работе и настройка устройства сигнализации
Перед включением устройства необходимо проверить правильность подключения внешних электрических цепей, соответствие типа подключенных термопреобразо
вателей обозначению номинальной статической характеристики преобразователя и напряжению питания, при этом кнопка Сеть на передней панели устройства должна быть выключена.
Включить устройство, нажав кнопку Сеть на передней панели, при этом должны включиться светодиод Сеть и большое табло, ‘ на котором поочередно высвечивается номер опрашиваемого канала.
Выбра1ь режим работы устройства, установив кнопку Стоп А в нужное положение. Установить значения уставок следующим образом:
подключить цифровой вольтметр к контактам А6, А7 выходного разъема Х9 (рис. 11.7);
§ 11.1.
Наладка схем технологической сигнализации
357
нажать кнопку 77 (М) и с помощью отвертки, повернув ось резистора Уставка П (Уставка М); установить необходимое значение уставки, контролируя его по вольтметру;
нажать кнопку А (Мн) и резистором Уставка А (Уставка Мн) установить необходимое значение уставки, контролируя его по вольтметру.
Номинальное значение уставки, В, вычисляют по формуле
А = 10(К - RH)/(RB - *J, (H-П
где RB, R„ — соответственно верхнее и нижнее значения диапазона изменения входно!о сигнала, Ом; R — значение входного сигнала, Ом.
Перед наладкой необходимо прогреть ус1ройство в течение не менее 1 ч.
Контроль работы сигнализации необходимо проводить следующим образом' подключить цифровой вольтметр к контактам А6, А5 выходного разъема Х9 (рис. 11.7);
при появлении цифры 0 на большом табло устройства нажать кнопку Стоп Р„ снять отсчет показаний с цифровою вольтметра, который должен показывать (0± ±50) мВ,
нажать (отпустить) кнопку Контроль ПАО (Контроль МнО). при эт ом должны включиться (выключиться) светодиоды 7/. Л, О;
нажать (отпустить) кнопку Кон троль КЗ (Контроль КЗМ), при этом должен включиться (выключиться) светодиод КЗ (КЗМ, М);
отпустить кнопку Стоп Р, па большом табло информация должна изменят ься от О до 12.
Устройство работоспособно, если при выполнении всех описанных операций получены положительные результаты.
Если основная погрешность по преобразованию превышает ±0,5 %, то, включив устройство по схеме на рис. 11.7, следует выполнить ретулировку основной погрешности, изменяя сопротивления резисторов R3, Rs, R(„ размешенных на плате усилителя. Резистором Rfi регулируют нижний предел выходного сит нала, резисторами R3, Rs per улируют точно и грубо верхний предел выходного сигнала. После подрегулировки следует произвести проверку основной погрешности по преобразованию.
Для изменения длительности цикла опроса, вынув плату сигнализации и включив устройство, необходимо выполнить регулировку длительности цикла опроса, изменяя
сопротивление резистора R$ на плате коммутатора.
Время опроса измеряется с помощью секундомера.
11.1.3. СХЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ НА БЕСКОНТАКТНЫХ
ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ
Основные понятия н определения
За последние годы в схемах технологического контроля стали широко применяться элементы бесконтактной техники, так как онн имеют повышенную надежность, просты в наладке и удобны в эксплуатации. При этом, как правило, схемы проектируются с использованием типовых унифицированных логических элементов, не требующих индивидуальной подстройки и регулировки.
Логическим элементом называют устройство, реализующее определенную элементарную переключательную логическую операцию или, как принято называть, элементарную переключательную логическую функцию с помощью дискретных элементов, которые могут иметь два состояния, например «Замкнуто — Разомкнуто», «Включено — Отключено» и др.
Вопросами синтеза сисгем с тем или иным алгоритмом работы из элементарных логических элементов занимается наука, называемая алгеброй логики или булевой алгеброй.
В алгебре логики принято обозначать одно состояние дискретного элемента или переключательного устройства (например, контакт реле замкнут) через 1, а другое состояние (например, контакт реле разомкнут) — через 0. В данном случае 1 и 0 — это не цифры, а символы, характеризующие то или иное состояние дискретного элемента.
Инверсия. Т ак как элементы имеют 1 олько два состояния, з о одно состояние соответ ствует (равносильно) отрицанию другого состояния. Математически в алгебре логики это записывается так: 0=1 (состояние 0 равнозначно отрицанию состояния 1); 1 =0 (состояние 1 равнозначно отрицанию состояния 0). Операцию отрицания принято называгь инверсией.
Конъюнкция. Операцию конъюнкции реализуют элементы, соединенные последовательно. Если последовательно соединены, например, две замыкающие кнопки а и b (рис. 11.8, а), то реализующаяся с их помощью функция операции конъюнкции записывается в виде /(a, b) = ab или f(a, b) = а л Ь.
358
Наладка схем и устройств технологической сигнализации, защиты и блокировки Разд. 11
Рис. 11.8. Примеры реализации функции И (а) н ИЛИ (б)
Если обозначить разомкнутое (ненажа-тое) состояние кнопок через а = 0 н b = 0, то состояние схемы на рис. 11.8, а «цепь разомкнута и лампочка HL не горит» должно быть записано через / (а, Ь) = 0, а состояние «цепь замкнута и лампочка HL горит» — через /(О) = 1-
Из этой простейшей схемы очевидны основные формулы для операции конъюнкции:
аЬ = /(о, £>) или 0 0 = 0; а£> = f(a, Ь) или 10 = 0; ab~f(a, Ь) или 01 = 0; аЪ -Дщ Б) или 11 = 1.
(П.2)
Из (11.2) также следует, что для операции конъюнкции равносильны следующие тождества :
ab = Ъа, аа == а, аа = 0.
Операцию конъюнкции часто также называют операцией логического произведения (умножения) или просто произведением (умножением).
Примером практической реализации операции конъюнкции на двух кнопках может служить защита рук рабочего при работе на прессах. Пуансон пресса включается на ход вниз только тогда, когда рабочим будут нажаты две кнопки и, следовательно, обе руки будут находиться вне опасной зоны хода пуансона.
Дизъюнкция. Операцию дизъюнкции или логической суммы (логического сложения) реализуют, например, две кнопки, соединенные параллельно (рис. 11.8,6). Функция операции дизъюнкции записывается в виде /(fl, b) = а + b или /(a, h) = fl v b.
Из схемы на рис. 11.8,6 очевидны основные формулы для операции дизъюнкции:
a + b —f(a, b) a + b =f (a, Ь) а + Б = JJaTb) a + b=f(a~b)
или 0 + 0 = 0;
илн 1+0=1;
или 0 + 1 = 1;
или 1 + 1 = 1.
(11.3)
Из (11.3) также следует, что для операции дизъюнкции равносильны следующие тож-
дества:
а + b = Ь + а, а + а = а, а + а = а.
Входы и выходы. В элементарных ло1 и-ческнх элементах имеется один выход н несколько входов. Состояние выхода у, принимающее значение 1 илн 0, является функцией состояния его входов хь х2, ,,., х„, При этом xltx2,..., х„ также имеют состояния двух уровней  0 (сигнал на входе отсутствует илн на вход подается нулевой потенциал) и 1 (на вход подается, например, минусовый потенциал).
Элемент И. Для схемы на рис. 11,8, а, реализующей операцию конъюнкции, условием включения лампы HL в общем случае является нажатие всех кнопок с замыкающими контактами. Аналогично в общем случае для любого логического элемента, реализующего операцию конъюнкции, условием появления сигнала 1 на выходе является поступление сигнала 1 на все его входы. Если хотя бы на одном входе будет 0, то на выходе также будет 0. В связи с этим логические элемент ы, реализующие операцию конъюнкции, называются элементами И.
Элементы ИЛИ. В логических элементах, реализующих операцию дизъюнкции, при появлении сигнала 1 хотя бы на одном входе на выходе также появляется сигнал 1. В связи с э гим логические элемен гы, реализующие операцию дизъюнкции, называются элементами ИЛИ.
Элементы НЕ. Логические элементы, реализующие операпию инверсии (отрицания), называются элементами НЕ. В этих элементах на выходе имеется сигнал 1 при сигнале иа входе 0. При появлении иа входе 1 на выходе будет 0,
Логические элементы, вьшускающнеся промышленностью. Из теории алгебры noi ики известно, что дискретную систему любой сложности можно собрать (синтезировать) из указанных элементарных логических элементов И, ИЛИ и НЕ.
В связи с этим за последние годы промышленностью освоен серийный выпуск логических элементов, которые широко используются при проектировании схем технологической сигнализации, блокировки, защиты н управления.
Наиболее распространенное применение находят следующие логические элементы: электромеханические и электромагнитные; полупроводниковые; электронные; магнитнополупроводниковые (магнитно-диодные, феррит диодные и ферриттранзисторные); пневматические логические элементы (мембранные и струйные).
§ 11.2.
Наладка схем технологической защиты
359
В электромеханических электромагнитных логических элементах используются элек-тромагнитные реле, кнопки, переключатели и т. п.
Полупроводниковые логические элементы строятся на полупроводниковых диодах, транзисторах и резисторах.
Полупроводниковые диодные логические элементы строятся на кремниевых либо германиевых диодах и резисторах. Возможность их использования в качестве логических элементов основана на способности диодов резко менять сопротивление с изменением полярности приложенного к ним напряжения Простейшие логические функции, которые можно реализовать на полупроводниковых диодах, ограничиваются логической суммой ИЛИ и логическим произведением И.
11.2, НАЛАДКА СХЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И БЛОКИРОВКИ
Прежде чем приступить к наладке схем технологической защиты и блокировки, необходимо детально изучить проектную документацию, проверить правильность выполнения монтажных работ, выполнить испытания электрических и трубных проводок.
Производство наладочных работ необходимо начинать с наладки отдельных аппаратов и устройств. После этого необходимо приступить к наладке локальных схем защиты и блокировки, а затем — к комплексной наладке схем технологической защиты и блокировки объекта в целом
Рассмотрим особенност и наладки схем технологической защит ы и блокировки на примере наладки электрических релейно-контактных схем, которые находят широкое применение в различных отраслях промышленности.
Наладку этих схем целесообразно проводить в следующей очередности.
наладка электрических аппаратов защиты;
наладка устройст в зашиты отдельных технологических механизмов и агрегатов;
наладка систем технологической защиты и блокировки
Системы технологической зашиты и блокировки должны удовлетворять следующим требованиям:
предупреждать развитие предаварийной ситуации в аварию и локализовать аварию в случае ее возникновения;
предотвращать повреждение основного и вспомогательного технологического оборудования;
переводить в случае необходимости технологический процесс на новый режим, обеспечивающий непрерывность технологического процесса после локализации аварийной ситуации.
Для выполнения этих требований системы технологической защиты и блокировки совмещают функции локальных схем защит и схем технологических блокировок. Системы технологической защиты и блокировки являются эффективным средством локализации и ликвидации аварий основного и вспомогательного оборудования. Рассмотрим эти вопросы подробнее.
Технологические блокировки. Под технологической блокировкой понимается такая связь между отдельными механизмами или устройствами защиты, которая при отключении (включении) одного или нескольких механизмов принудительно отключает (включает) в определенной последовательности и через заданные промежутки времени другие механизмы без вмешательства обслуживающего персонала Частным случаем является блокировка, ограничивающая или предотвращающая срабатывание отдельных видов защит, так как развитие аварий на технологическом процессе в основном может бьль вызвано тем, что оператор либо вовремя ие заметил аварийного отклонения какого-либо параметра или состояния механизма (или не определил своевременно причину отклонения) и приступил к восстановлению параметра со значительным опозданием, либо вместо немедленной остановки того или иного агрегата пытался восстановить нарушившийся режим. Другой причиной является то обстоятельство, что для ликвидации аварийных ситуаций оперативному персоналу необходимо выполнить много операций по отключению отдельных механизмов, а иногда и нескольких агрегатов, и по закрытию (или открытию) определенного числа задвижек и регулирующих органов; в условиях же возникновения аварийных ситуаций от персонала требуется быстрое и четкое выполнение определенных операции в строго заданной последовательности.
Технологические защиты. Под технологической защитой понимаются устройства, контролирующие ход технологического процесса и состояние технологического оборудования и автоматически вступающие в действие в случае возникновения аварийной ситуации.
360 Наладка схем и устройств технологической сигнализации, защиты и блокировки Разд. 11
Наладочные работы. При проведении наладочных работ рационально всю систему рассматривать как сумму локальных защит отдельных механизмов и аппаратов, а функциональную связь их выделять в схему технологических блокировок. Это позволяв! при анализе систем технологической защиты и блокировки сначала рассматривать отдельно алгоритмы функционирования каждого механизма или агрегата без учета их взаимодействия, а затем при рассмотрении алгоритма функционирования всей системы оперировать состоянием целых механизмов или агрегатов без учета обусловленности этих состояний действиями элементов защиты. Анало! ично и наладка таких систем сводится к наладке схем управления о i дельных механизмов с учетом действия элементов защиты и цепей блокировочных зависимостей, входящих в эту схему управления.
Наладка схемы технологической блокировки, обычно расположенной на oiдельной релейной панели, производится исходя из обусловленности состояния сблокированных механизмов лишь состоянием электрической аппаратуры данной схемы.
Все вновь смонтированные и реконструированные системы технологической защиты и блокировки должны пройти наладку, в процессе которой производили ее полная проверка, в объем которой входит:
индивидуальная проверка и снятие характеристик всех датчиков-си! нализаторов, проверка контактных устройств приборов, занятых в схемах защиты;
ревизия, снятие характерно!ик и регулировка электроаппаратуры;
проверка и испытание коммутации электрических схем и цепей, связанных со схемой защиты и блокировки;
поузловое и полное испытание системы технологической защиты и блокировки на неработающем оборудовании путем замыкания контактов датчиков с целью проверки работоспособности элемент ов и схемы в целом;
испытание системы на действующем оборудовании с целью проверки действия системы в целом и корректировки уставок датчиков, реле времени и т, п.
Наладка схем местного н дистанционного управления механизмами, входящими в систему технологической защиты и блокировки, производится в первую очередь. Проверку следуе! проводить при 80 %-ном напряжении питания схемы путем замыкания и размыкания кон
тактов реле и датчиков от руки в необходимых комбинациях (поузловая проверка), предварительно составленных на основе анализа работы системы. При этом уточняют четкость, последовательность и одновременность работы элементов системы зашиты, блокировки и сигнализации. Проверяют работу сигнальных реле, ключей управления реле времени и i. д. В схемах, имеющих разделение цепей питания по напряжениям, роду тока или фазам, правильность работы проверяю! раздельно. Следует убедиться также в отсутствии обходных цепей н наличии предусмотренных связей.
Испытание системы технологической защиты и блокировки на остановленном оборудовании производится после окончания поузловой проверки отельных схем. Целью испытания является определение правильности н надежности действия системы совместно с исполнительными механизмами, сблокированными аппаратами и схемой сигнализации.
Испытание системы технологической защиты и блокировки на работающем оборудовании производится по специальной программе, согласованной с представителями предприятия или организации, производящей наладку технологического оборудования. При составлении программы следует стремиться максимально разделить всю систему на системы защи! и блокировок отдельных технологических узлов, используя для этого имеющиеся в схемах блокировочные ключи, выключатели (перемычки), устанавливаемые в исполнительных (выходных) цепях, и т. п.
Применение релейно-контактной аппаратуры в системах технологической защиты и блокировки требует для надежной их работы постоянного ухода. При авгома! изации целого ряда технологических узлов, таких как загрузка бункеров, золоудаление н т. д., электромагнитные реле работают в тяжелом режиме и должны обеспечивать большое число срабатываний за смену. Даже при тщательном уходе реле часто выходят из строя и замена их влечет за собой простой технологического оборудования. Это приводит к необходимости применения в системах ихнологической зашиты и блокировки бесконтактных логических элементов. В схемах технологической защиты и блокировки находят широкое применение такие же бесконтактные логические элементы, как и в схемах технологической сш нализации.
Приложение 1
НОМИНАЛЬНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Таблица П1 1. Номинальные статические харашеристики преобразования по ГОСТ 3044 — 84
Температура рабочего конца,	Термо-ЭДС, I мВ	I	Темпе- ратура рабочего конца,	Термо-ЭДС. мВ	Температура рабочего конца,	Термо-ЭДС, мВ	Температура рабочее о конца,	Термо-ЭДС, мВ
’С		JC		ЛС		°C	
Преобразователь типа ТИР, характеристика преобразования ВР(А)-1 (диапазон температур — от 0 до 2500°С)
0	0,000	700	11,283	1350	21,284	2000	29,181
100	1,337	750	12,112	1400	21,971	2050	29,693
150	2,086	800	12,933	1450	22 645	2100	30,189
200	2,871	850	13,746	1500	23,306	2150	30,576
250	3,682	900	14,549	1550	23.953	2200	31,138
300	4,512	950	15,342	1600	24,588	2250	31,589
350	5,354	1000	16,125	1650	25,209	2300	32,024
400	6,203	1050	16,898	1700	25 816	2350	32,445
450	7,055	1100	17,659	1750	26,411	2400	32,853
500	7,908	1150	18,409	1800	26,992	2450	33,250
550	8,758	1200	19,146	1850	27,560	2500	33,638
600	9,605	1250	19,872	1900	28,114	—	—
650	10,448	1300	20,584	1950	28,655	—	—
Преобразователь типа
ТВР, характеристика преобразования ВР(А)-2 (диапазон температур — от 0 до 1800"CJ
О 50 100 150 200 250 300 350 400 450
0.000 0,630 1,337 2,100 2,901 3,728 4,570 5,422 6,279 7,138
500
550
600
650
700
750
800
850
900
950
7 996 8,853 9,706
10,554 11,397 12,234 13,063 13 884 14’695 15 497
1000	16,287	1500	23,509
1050	17,065	1550	24,165
1100	17,831	1600	24,808
1150	18,585	1650	25,437
1200	19,326	1700	26,052
1250	20.054	1750	26,649
1300	20.769	1800	27,226
1350	21,427	—	—
1400	22,163	—	—
1450	22,842	—	—
ТВР, характеристика преобразование ВР(А)~3 (диапазон температур — от 0 до 1800"С)
Преобразователь типа
0	0,000	450	6,984	900	14410	1350	21,095
50	0,625	500	7,826	950	15 199	1400	21,776
100	1,318	550	8,667	1000	15,978	1500	23,101
150	2,062	600	9.505	1050	16,745	1550	23,745
200	2,842	650	10,339	1100	17,501	1600	24,377
250	3,647	700	11,167	1150	18,245	1650	24,996
300	4,469	750	1 1,990	1200	18,976	1700	25,601
350	5 302	800	12,805	1250	19,695	1750	26,192
400	6,141	850	13,612	1300	20,401	1800	26,767
362
Приложение
Продолжение табл. П1.1
Температура рабочего конца, °C	Термо-ЭДС, мВ	Температура рабочего конца, °C	Термо-ЭДС, мВ	Температура рабочего конца, °C	Термо-ЭДС, мВ	Температура рабочего конца, °C	Термо-ЭДС, мВ
Преобразователь типа ТПР, характеристика преобразования ВР(А)-3 (диапазон температур — от 0 до 1800° С)
0	0,000	450	6,984	900	14,410	1350	21,095
50	0,625	500	7,826	950	15,199	1400	21,776
100	1,318	550	8,667	1000	15,978	1500	23,101
150	2,062	600	9,505	1050	16,745	1550	23,745
200	2,842	650	10,339	1100	17,501	1600	24,377
250	3,647	700	11,167	1150	18,245	1650	24,996
300	4,469	750	11,990	1200	18,976	1700	25,601
350	5,302	800	12,805	1250	19,695	1750	26,192
400	6,141	850	13,612	1300	20,401	1800	26,767
Преобразователь типа ТПР, характеристика преобразования ПР(В) (диапазон те мператур — от 300 до 1800° С)
300	0,431	700	2,430	1150	6,273	1550	10,674
350	0,596	750	2,782	1200	6,783	1600	11,257
400	0,786	800	3,154	1250	7,308	1650	11,842
450	1,002	850	3,546	1300	7 845	1700	12,426
500	1,241	900	3,957	1350	8,393	1750	13,008
550	1,505	1000	4,833	1400	8,952	1800	13,585
600	1,791	1050	5,297	1450	9,519	—	—
650	2,100	1100	5,777	1500	10,094	—	—
Преобразователь типа ТМК, характеристика преобразования МК(М) (диапазон температур — от —200 до + 100° С)
-200	-6,153	-120	-4,313	-40	-1,622	40	1,783
-190	-5,975	-ПО	-4,020	-30	-1,232	50	2,253
-180	-5,781	-100	-3,715	-20	-0,832	60	2,731
-170	- 5,572	-90	-3,396	- 10	-0,421	70	3,215
-160	-5,349	-80	-3,065	0	0	80	3,709
-150	-5,111	-70	-2,722	10	0,431	90	4,211
-140	-4,859	-60	- 2,367	20	0,872	100	4,721
-130	-4,593	-50	-2,000	30	1,323	—	—
Преобразователь типа ТПП, характеристика преобразования						ПП(Б) (диапазон „ j ' ioelX		
		температур — от 0 до 1600° С)						
0	0,000	450	3,743	700	6,274		925	8,729
50	0,299	500	4,234	725	6,539		950	9,012
100	0,645	525	4,482	750	6,805		975	9,298
150	1,029	550	4,732	775	7,074		1000	9,585
200	1,440	575	4,984	800	7,345		1025	9,874
250	1,873	600	5,237	825	7,618		1050	10,165
300	2,323	625	5,493	850	7,892		1075	10,459
350	2,786	650	5,751	875	8,169		1100	10,754
400	3,260	675	6,012	900	8,448		1125	11,050
Приложение
363
Про до 1жение таб > П1 1
Температура рабочего конца, аС	Термо-ЭДС, мВ	Температура рабоче! о конца, °C	Термо-ЭДС, мВ	Температура рабоче1 о конца, 3С	Термо-ЭДС, мВ	Температура рабочего конца, °C	Термо-ЭДС, мВ
1150	11,348	1275	12,852	1400	14,368	1525	15,877
1175	11,647	1300	13,155	1425	14,671	1550	16,176
1200	11,947 I	1325	13,458	1450	14,473	1575	16,474
1225	12,248 1	1350	13,761	1475	15,275	1600	16,771
1250	12,550	1375	14,065	1500	15,576	—	—
Преобразователь типа ТХА, характеристика преобразования ХА (К) (диапазон температур — от —200 до + 1ЗОСТС.;
-200	-5,892	500	20,640	780	32,455	1060	43,585
-150	-4,914	520	21,493	800	33,277	1080	44,349
-100	-3,553	540	22,346	820	34,095	1100	45,108
-50	-1,889	560	23,198	840	34,909	1120	45,863
-0	0,000	580	24,050	860	35,718	1140	46,612
50	2,022	600	24,902	880	36,524	1160	47,356
100	4,095	620	25,751	900	37,325	1180	48,095
150	6,136	640	26,599	920	38,122	1200	48,828
200	8,137	660	27,445	940	38,915	1220	49,555
250	10,151	680	28,288	960	39,703	1240	50,276
300	12,207	700	29,128	980	40,488	1260	50,990
350	14,292	720	29,965	1000	41,269	1280	51,697
400	16,395	740	30,799	1020	42,045	1300	52,398
450	18,513	760	31,629	1040	42,817	—	—
Преобразователь типа ТХК, характеристика преобразования XK(L)							
	(диапазон температур —			От —200 д	э +800°С)		( Z С ! Z
-200	-9,488	60	3,989	320	24,518	580	47,339
-190	-9,202	70	4,689	330	25,380	590	48,216
-180	-8,894	80	5,398	340	26,244	600	49,094
-170	- 8,502	90	6,116	350	27,111	610	49,971
-160	-8,207	100	6,842	360	27,981	620	50,847
-150	-7,831	но	7,576	380	28,853	630	51,724
-140	-7,433	120	8,318	390	30,604	640	52,600
-130	-7,014	130	9,069	400	31,482	650	53,477
-120	-6,575	140	9,826	410	32,361	660	54,353
-ПО	-6,117	150	10,591	420	33,241	670	55,229
-90	-5,146	160	11,363	430	34,122	680	56,106
-80	— 4,634	170	12,142	440	35,004	690	56,981
-70	-4,106	180	12,928	450	35,886	700	57,857
-60	- 3,502	190	13,720	460	36,769	710	58,732
-50	-3,003	200	14,519	470	37,652	720	59,606
-40	- 2,429	210	15,323	480	38,534	730	60,478
-30	-1,841	220	16,134	490	39,417	740	61,348
-20	-1,240	230	16,950	500	40,299	750	62,215
-10	-0,626	240	17,772	510	41,181	760	63,079
0	0	250	18,599	520	42,062	770	63,937
10	0,638	260	19,431	530	42,943	780	64,789
20	1,287	270	20,268	540	43,823	790	65,634
30	1,947	280	21,110	550	44,703	800	66,469
40	2,618	300	22,806	560	45,582		
50	3,299	310	23,661	570	46,461		
Приложение 2
НОМИНАЛЬНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОТНОШЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ IT, ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ
ПО ГОСТ 6651 — 84
Таблица П2.1. Номинальная старческая характеристика преобразования медных термопреобразователей
Температура рабочего конца, °C	Сопротиаление, Ом, для 1емпературы,							С		
	0	| (±и	| (±)2	1 (±)3	| (±)4	| (±)5	| (±)6	| (±)7	| (±)8	| (±)9
-50	7.848		Tlpeofipi	гзоватв/	ь типа	тем к	М			со
-40	8,281	8,238	8,195	8,151	8,108	8,065	8,022	7.978	7 935	7 892
-30	8,712	8,669	8,626	8 583	8 540	8,497	8,454	8,410	8,367	- 8,324
-20	9,142	9,099	9,056	9,130	8,970	8,927	8,884	8.841	8,798	8,755
-10	9,572	9.529	9,486	9,443	9,4	9,357	9,314	9,271	9,228	9,185
-0	10,0	9,957	9,914	9,872	9,829	9,786	9,743	9,7	9,658	9,615
0	10.0	10,0043	10,0085	10,128	10,17	10,213	10,256	10,298	10,341	10,383
10	10,428	10,471	10,514	10 557	10,599	10.642	10,685	10,728	10,771	10,814
20	10,856	10,899	10,942	10,985	11,028	11,070	11,113	11,156	11,199	11,242
30	11,384	11,327	11,370	11,413	11,456	11,498	11,541	11,584	11,627	11,670
40	11,712	11,755	11,798	11,841	11,884	11,926	11,969	12,012	12,055	12,098
50	12,140	12,183	12,226	12,269	12,312	12,354	12 397	12,440	12,483	12,526
60	12,568	12,611	12,654	12,697	12,740	12,782	12,825	12,868	12,911	12,954
70	12,996	13,039	13,082	13,125	13,168	13,210	13,253	13 296	13,339	13,381
80	13,424	13,467	13,510	13,553	13,595	13,638	13,681	13,724	13,767	13,809
90	13,852	13,895	13,938	13,981	14,023	14,066	14.109	14,152	14,195	14,237
100	14,708	14,751	14,794	14,836	14,879	14,922	14,965	15,007	15,050	15,093
но	14,708	14,751	14,794	14,836	14,879	14,922	14,965	15,007	15,050	15,098
120	15,136	15,178	15,221	15,264	15,307	15,350	15,392	15.435	15.478	15,521
130	15 564	15,606	15,649	15,692	15,735	15,777	15,820	15,863	15,906	15,949
140	15,991	16,034	16,077	16,120	16,162	16.205	16,248	16,291	16,334	16,376
150	16,419	16,462	16,505	16,548	16,590	16,633	16,676	16,719	16,762	16,804
160	16,847	16,890	16,933	16,975	17,018	17,061	17,104	17,146	17,189	17,232
170	17,275	17,318	17,360	17,403	17 446	17,489	17,532	17,574	17,617	17,660
180	17,703	17,745	17,788	17,831	17,874	17,917	17.959	18,002	18,045	18,088
190	18,130	18,173	18,216	18,259	18,302	18,344	18,387	18,430	18,473	18,516
200	18,558	—	—		—	—	—	—	—	—
-50	39.24	Ti	^рмопрес	бразовт	пель ш	м ТСМ	50М	'.V	<f	/«б?
-40	41,405	41,19	40,97	40,755	40,54	40,325	40,11	39,83	39,67	39,46
-30	43,56	43,345	43,13	42,915	42,7	42,485	42,27	42,05	41,835	41,62
-20	45,71	45,495	45 28	45,65	44,85	44,635	44,42	44,205	43,99	43,775
-10	47,86	47,645	47,43	47,21 5	47	46,785	46,57	46,355	46,14	45,925
-0	50	49,785	49,57	49,39	49,145	48,93	48,715	48,5	48,29	48 075
0	50	50,215	50,43	50,64	50,855	51,07	51,285	51,5	51,71	51,925
10	52,14	52,355	52,57	52,785	52,995	53,21	53,425	53,64	53,855	54,07
20	54,28	54,495	54,71	54,925	55,14	55 35	55,565	55,78	55,995	56,21
30	56,42	56,635	56,85	57,065	57,28	57,49	57,705	57,92	58,135	58,35
40	58,56	58,775	58,99	59,205	59,42	59,63	59,845	60,06	60,275	60,49
50	60,7	60,915	61,13	61,345	61,56	61,77	61,985	62,2	62,415	62,63
60	62,84	63,055	63,27	63,485	63,7	63,91	64,125	64,34	64,355	64,77
70	64,98	65,195	65,41	65,625	65,84	66,05	66,265	66 48	66,695	66,905
80	67,12	67,335	67,55	67,765	67,975	68,18	68,405	68,62	68,835	69,045
90	69,26	69,437	69,69	69 905	70,115	70,73	70,545	70,76	70,975	71,185
100	71.4	71,615	71,83	72,04	72,255	72,47	72,685	72,9	73,11	73,323
ПО	73,54	73,755	73,97	74,18	74,395	74,61	74,825	75,035	75,25	75,465
120	75,68	75,89	76,105	76,32	76,535	76,75	76.96	77,175	77,39	77,605
130	77,82	78,03	78,245	78,46	78.675	78,885	79,1	79,315	79,53	79,745
Приложение
365
Продолжение табл. П2.1
Температура рабоче] о конца. ГС	Сопротивление, Ом, для температуры, °C									
	0	(±) 1	( + )2	(±)3	(±)4	(±)5	(±)6	(±)7	(±)8	(±)9
{40	79,955	80,17	80,385	80,6	80,81	81.025	81,24	81,455	81 67	81,88
150	82,095	82.31	82,525	82,74	82,95	83,165	83,38	83,595	83,81	84,02
160	84,235	84,45	84,665	84.375	85,09	85,305	85,52	85,73	85,945	86,16
170	86,375	86,59	86,8	87,015	87,23	87,445	87,66	87,87	88,085	88,3
180	88,515	88.725	88,94	89,155	89,37	89,585	89,795	90,01	90,225	90,44
190	90,65	90,865	91,08	91,295	91,51	91,72	91,935	92,15	92,365	92,58
200	92,79	—	—	—	—	—	—	—	—	-
		Тер иопреобразователь типа ТСМ					100М			
-200	12 16	—	—	—	—	—								
-190	16,27	15,85	15,42	15,00	14,59	14,19	13,78	13,38	12,97	12,56
-180	20,61	20,17	19,73	19,29	18,85	18,42	17,98	17,55	17,12	16,70
-170	25,08	24,62	24,17	23,72	23,27	22,83	22,38	21,94	21,49	21,05
-160	29,62	29,17	28,71	28,26	27,80	27,35	26,89	26,44	25,99	25,53
-150	34,18	33,72	33,27	32,81	32,36	31,90	31,45	30,99	30,53	30,08
-140	38,73	38,28	37,82	37,37	36,92	36,46	36,00	35,55	35,09	34,64
-130	43,21	42,76	42,32	41,87	41,43	40,98	40,53	40,09	39,64	39,19
-120	47,69	47,25	46.80	46,35	45,90	45,45	45,00	44,55	44,10	43,65
- 110	52,16	51,71	51,26	50,82	50,37	49,93	49,48	49,03	48,59	48,14
-100	56,61	56,17	55,72	55,28	54,83	54,39	53,94	53,50	53,05	52,60
-90	61,03	60,59	60,15	59,71	59,27	58,82	58,38	57,94	57,49	57,05
-80	65,42	64,98	64,54	64,10	63,66	63,22	62,79	62,35	61,91	61,47
-70	69,79	69,36	68,92	68,49	68,05	67,61	67,17	66,73	66 30	65,86
-60	74,15	73,31	73,28	72,85	72,41	71,97	71,54	71,10	70,67	70.23
-50	78,48	78,05	77,62	77,19	76,75	76,32	75,88	75,45	75,02	74,58
- 40	82,81	82,38	81,95	81,51	81,08	80,65	80,22	79,78	79,35	78,92
-30	87,12	86.69	86,26	85,83	85,40	84,97	84,54	84,10	83,67	83 24
-20	91,42	90,99	90,56	91,30	89,70	89,27	88,84	88,41	87,98	87.55
-10	95,72	95,29	94,86	94,43	94,00	93,57	93,14	92,71	92,28	91,85
-0	100	99,57	99,14	98 72	98,29	97,86	97,43	97,00	96,58	96,15
0	100	100,43	100,86	101,28	101,71	102,14	102,57	103	103,42	103,85
10	104,28	104,71	105,14	105,57	105.99	106,42	106,85	107,28	107,71	108,14
20	108,56	108,99	109,42	109,85	110.28	110,70	111,13	111,56	111,99	112,42
30	112,84	113,27	113,70	114,13	114,56	114,98	И 5,41	115,84	116,27	И 6,70
40	117,12	117,55	117,98	118,41	118.84	119,26	119,69	120,12	120,55	120,98
50	121,40	121,83	122,26	122,69	123,12	123,54	123,97	124,40	124,83	125,26
60	125,68	126,11	126,54	126,97	127,40	127,82	128,85	128,68	129,11	129,54
70	129,96	130,39	130,82	131,25	131,68	132,10	132,53	132,96	133,39	133,81
80	134,24	134,67	135,10	135,53	135,95	136,38	136,81	137,24	137,67	138,09
90	138,52	138,95	139,38	139,81	140,23	140,66	141,09	141,32	141,95	142,37
100	142,80	143,23	143,66	144,08	144,51	144,94	145,37	145,80	146,22	146,65
НО	147,08	147,51	147,94	148 36	148,79	149,22	149,65	150,07	150,50	150,93
120	151,36	151,78	152,21	152.64	153,07	153,50	153,92	154,35	154,78	155,21
130	155,64	156,06	156,49	156,92	157,35	157,77	158,20	158,63	159,06	159,49
140	159,91	160,34	160,77	161,20	161,62	162,05	162,48	162,91	163,34	163,76
150	164,19	164,62	165,05	165,48	165,90	166,33	166,76	167,19	167,62	168,04
160	168,47	168,90	169,33	169,75	170,18	170,61	171,04	171,46	171,89	172,32
170	172,75	173,18	173,60	174,03	174,46	174,89	175,32	175,74	176,17	176,60
180	177,03	177,42	177,88	178,31	178,74	179,17	179,59	180,02	180,45	180,88
190	181,30	181,73	182,16	182,59	183,02	183,44	183,87	184,30	184,73	185,16
200	185,58	—	—	—		—		—		
В табл.	П2.1 в	первом	столбце	даны	значения температуры			рабочего конца		термо-
преобразователя сопротивления, кратные десяти. Для определения номинальных качений сопротивлений при темпераiypax рабочего конца в пределах десяти необходимо пользоваться столбцом таблицы, соотве!С1вующем числу единиц градусов, добавляемых к десяти и указанных в головке таблицы, причем для плюсовых значений температур значения единиц градусов берутся со знаком « + », а для отрицательных — со знаком « —». С учетом этого, например, для термопреобразователя ТСМ ЮМ при температуре рабочего
366
Приложение
Продолжение табл. П2 1
конца —40°С сопротивление термопреобразователя Дтс = 8,281 Ом; для —41 °C /?тс = = 8,238 Ом; для 10°С Ятс = 10,428 Ом; для 11 °C Ятс = 10,471 Ом.
В пределах от —9 до +9°С значения сопротивления находят следующим образом’ в пределах от —9 до 0 °C —в строке « — 0», в пределах от 0 до 9 °C —в строке «0». С учетом этого, например, для термопреобразователя ТСМ 50М при температуре рабочего конца — 1 °C Ятс = 49,785 Ом; для Температуры 1 °C Ятс = 50,215 Ом.
Таблица П2 2. Номинальные статические характеристики преобразования платиновых з ермоп реобраз она зелен
Термопреобразователь ТСП 50П				Термо преобразователь ТСП 100П			
Темпера-	Сопротив-	Темпера-	Сопротив-	Темпера-	Сопротив-	Темпера-	Сопротив-
тура рабочего конца, 'С	ление, Ом	гура рабочет о конца, °C	ление, Ом	тура рабочего конца, ‘С	ление, Ом	тура рабочего конца, °C	ление, Ом
0	50	550	150,255	0	100	550	300.51
50	59,855	600	1 58,48	50	119,71	600	333,10
100	69,745	650	166 65	100	139,1	700	348,93
150	79,11	700	174,465	150	158,22	750	364,47
200	88,515	750	182,235	200	177,03	800	379,72
250	97,775	800	189,86	250	195,55	850	394,67
300	106,89	850	197,335	300	213,78	900	409,33
350	115,855	900	204,665	350	231,71	950	423,70
400	124,68	950	211,85	400	249,36	1000	437,78
450	133,355	1000	218,89	450	267,71	—	—.
500	141,88	—	—	500	283,76	—	—
= 1,3910
Таблица П2.3. Отношения сопротивлений
Wt для платиновых ТС с IP
1, °C	0	-1	-2	-3	— 4	-5	-6	— 7	-8	-9
-260 -250	0,0041 0,0102	0,092	0,0083	0,0075	0,0067	0,0061	0,0056	0,0051	0,0047	0,0043
-240	0,0270	0,0248	0,0227	0,0207	0,0189	0,0171	0,0155	0,0140	0,0126	0,0114
-230	0,0549	0,0517	0,0486	0,0455	0,0426	0,0397	0,0370	0,0343	0,0318	0,0293
-220	0,0906	0,0868	0,0830	0,0793	0,0756	0,0720	0,0684	0,0649	0,0615	0,0581
-210	0,1308	0,1266	0,1225	0,1184	0,1143	0,1103	0,1063	0,1023	0,0983	0,0944
-200	0,1731	0,1688	0,1645	0,1 б02	0,1560	0,1517	0,1475	0,1433	0,1391	0,1349
-190	0,2166	0,2122	0,2078	0,2035	0,1991	0,1947	0,1904	0,1860	0,1817	0,1774
-180	0,2599	0,2555	0,2512	0,2469	0.2426	0,2383	0,2339	0,2296	0,2252	0,2209
-170	0,3028	0,2985	0,2942	0,2899	0,2856	0,2813	0,2770	0,2727	0,2684	0,2641
-160	0,3455	0,3413	0,3370	0,3327	0,3285	0,3242	0,3199	0,3156	0,3114	0,3071
-150	0,3880	0,3837	0,3795	0,3752	0,3710	0,3668	0,3625	0,3583	0,3540	0,3498
-140	0,4301	0,4259	0,4217	0,4175	0,4133	0,4090	0,4048	0,4006	0,3964	0,3922
-130	0,4720	0,4678	0,4636	0,4594	0,4552	0,4510	0,4469	0,4427	0,4385	0,4343
-120	0,5136	0,5094	0,5053	0,5011	0,4970	0,4928	0,4886	0,4844	0,4803	0,4761
-НО	0,5550	0,5509	0,5467	0,5426	0,5385	0,5343	0,5302	0,5260	0,5219	0,5177
-100	0,5962	0,5921	0,5880	0,5839	0,5798	0,5756	0,5715	0,5674	0,5633	0,5591
-90	0,6372	0,6332	0,6291	0,6250	0,6209	0,6168	0,6126	0,6085	0,6044	0.6003
-80	0,6781	0,6740	0,6700	0,6659	, 0,6618	0,6577	0,6536	0,6495	0,6454	0,6413
-70	0,7188	0,7148	0,7107	0,7066	0,7026	0,6985	0,6944	0,6903	0,6863	0,6822
-60	0,7594	0,7554	0,7513	0,7473	0,7432	0,7391	0,7351	0,7310	0,7270	0,7229
-50	0,7998	0,7958	0,7918	0,7877	0,7837	0,7796	0,7756	0,7716	0,7675	0,7635
-40	0,8401	0,8361	0,8321	0,8280	0,8240	0,8200	0,8160	0,8119	0,8079	0,8039
-30	0,8803	0,8763	0,8723	0,8683	0,8642	0 8602	0,8562	0,8522	0,8482	0,8441
-20	0,9203	0,9163	0,9123	0,9083	0,9043	0,9003	0,8963	0,8923	0,8883	0,8843
-10	0,9602	0,9562	0,9522	0,9483	0,9443	0,9403	0,9363	0,9323	0,9283	0,9243
0	1,0000	0,9960	0,9921	0,9881	0,9841	0,9801	0,9762	0,9722	0,9682	0,9642
Приложение
367
Продолжение moot П2 3
t, °C	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	1,000	1,0040	1,0079	1,0119	1,0159	1,0198	1,0238	1,0278	1.0317	1,0357
10	1,0396	1,0436	1,0476	1,0515	1,0555	1,0594	1,0634	1,0673	1,0713	1,0752
20	1,0792	1,0831	1,0871	1,0910	1,0950	1,0989	1,1029	1,1068	1,1107	1,1147
30	1,1186	1,1225	1,1265	1,1301	1,1343	1,1383	1,1422	1.1461	1,1501	1,1540
40	1,1579	1,1618	1,1658	1,1697	1,1736	1,1775	1,1814	1,1853	1,1892	1,1932
50	1,1971	1,2010	1,2049	1,2088	1,2127	1,2166	1,2205	1,2244	1,2283	1,2322
60	1,2361	1,2400	1,2439	1,2478	1,2517	1,2556	1,2595	1,2634	1,2673	1,2713
70	1,2751	1,2790	1,2828	1,2867	1,2906	1,2945	1,2984	1,3022	1.3061	1,3100
80	1,3139	1,3178	1,3216	1,3255	1,3294	1 3332	1,3371	1,3410	1,3448	1,3487
90	1,3526	1,3564	1,3603	1,3641	1,3680	1,3719	1,3757	1,3796	1,3834	1,3873
100	1,3910	1,3949	1.3988	1,4027	1,4065	1,4104	1,4142	1,4181	1,4219	1,4258
но	1.4296	1,4334	1,4373	1,4411	1 4449	1,4488	1,4526	1,4564	1.4603	1,4641
J20	1.4679	1,4718	1,4756	1,4794	1,4832	1,4870	1,4909	1,4947	1,4985	1,5023
130	1.5061	1,5099	1,5138	1,5176	1,5214	1,5252	1,5290	1 5328	1,5366	1,5404
140	1,5442	1,5480	1,5518	1,5556	1,5594	1,5632	1,5670	1,5708	1 5746	1,5784
150	1.5822	1,5860	1,5898	1,5936	1,5974	1,6012	1,6049	1,6087	1,6125	1,6163
160	1,6201	1,6238	1,6276	1,6314	1,6352	1,6390	1,6427	1,6465	1 6503	1,6540
170	1,6578	1,6616	1,6654	1,6691	1,6729	1,6766	1,6804	1,6842	1,6879	1,6917
180	1,6954	1,6992	1,7029	1,7067	1,7104	1,7142	1,7179	1,7217	1.7254	1,7292
190	1,7329	1,7367	1.7404	1,7442	1,7479	1,7517	1,7554	1,7591	1,7629	1,7666
200	1,7703	1.7741	1,7778	1,7815	1,7852	1,7890	1,7927	1,7964	1,8002	1,8039
210	1,8076	1,8113	1,8150	1,8188	1,8225	1,8262	1,8299	1,8336	1.8373	1,8411
220	1 8448	1,8485	1,8522	1,8559	1,8596	1,8633	1,8670	1,8707	1,8744	1,8781
230	1,8818	1,8855	1,8892	1,8929	1,8966	1,9003	1,9040	1,9077	1,9114	1,9150
240	1,9187	1,9224	1,9261	1,9298	1,9335	1,9372	1,9408	1,9445	1,9482	1,9519
250	1,9555	1,9592	1,9629	1,9665	1,9702	1,9739	1,9776	1,9812	1,9849	1,9885
260	1 9922	1,9959	1,9995	2,0032	2,0069	2,0105	2,0142	1,0178	2,0215	2,0251
270	2,0288	2,0324	2,0361	2,0397	2,0434	2,0470	2,0507	2,0543	2,0580	2,0^16
280	2,0652	2,0689	2,0725	2,0762	2,0798	2,0834	2,0870	2,0907	2,0943	2,0980
290	2,1016	2,1052	2,1088	2,1124	2,1161	2,1197	2,1233	2,1269	2,1306	2,1342
300	2,1378	2,1414	2,1450	2,1486	2,1523	2,1559	2,1595	2,1631	2,1667	2,1703
310	2,1739	2,1775	2,1811	2,1847	2,1883	2,1919	2,1955	2,1991	2,2027	2,2063
320	2.2099	2,2135	2,2171	2,2207	2,2243	2,2278	2,2314	2,2350	2,2386	2 2422
330	2,2458	2,2493	2,2529	2,2565	2,2601	2,2636	2,2672	2,2708	2,2744	2,2779
340	2,2815	2,2851	2,2886	2,2922	2,2958	2,2994	2,3029	2,3065	2,3100	2,3136
350	2,3171	2,3207	2,3243	2,3278	2,3314	2,3349	2,3385	2,3420	2,3456	2,3491
360	2,3527	2,3562	2,3598	2,3633	2,3668	2,3704	2,3739	2,3775	2,3810	2,3845
370	2,3881	2.3916	2,3951	2,3987	2,4022	2,4057	2,4093	2,4128	2.4163	2.4198
380	2,4234	2,4269	2,4304	2,4339	2,4374	2,4410	2,4445	2,4480	2,4515	2,4550
390	2,4585	2,4620	2,4656	2,4691	2,4726	2,4761	2,4796	2,4831	2,4866	2,4901
400	2,4936	2,4971	2,5006	2,5041	2,5076	2,5111	2,5146	2,5180	2,5215	2,5250
410	2,5285	2,5320	2,5355	2,5390	2,5425	2,5459	2,5494	2,5529	2,5564	2,5599
420	2 5633	2.5668	2,5703	2,5738	2,5772	2,5807	2,5842	2,5876	2,5911	2,5946
430	2,5980	2,6015	2,6050	2,6084	2,6119	2,6153	2,6188	2,6222	2,6257	2,6292
440	2,6326	2,6361	2,6395	2,6430	2,6464	2,6499	2,6533	2,6568	2,6602	2,6636
450	2,6671	2,6705	2,6740	2,6774	2,6808	2,6843	2,6877	2,6911	2,6946	2,6980
460	2,7014	2,7048	2,7083	2,7117	2,7151	2,7185	2,7220	2,7254	2,7288	2,7322
470	2,7356	2,7391	2,7425	2,7459	2,7493	2,7527	2,7561	2,7595	2,7629	2,7663
480	2,7698	2,7732	2,7766	2,7800	2,7834	2,7868	2,7901	2,7935	2,7969	2,8003
490	2,8037	2,8071	2,8105	2,8139	2,8173	2,8207	2,8241	2,8275	2,8308	2,8342
500	2,8376	2,8410	2,8444	2,8477	2,8511	2,8545	2,8578	2,8612	2,8646	2,8680
510	2,8713	2,8747	2.8781	2,8814	2,8848	2,8882	2,8915	2,8949	2.8982	2,9016
520	2,9050	2,9083	2,9117	2,9150	2,9184	2,9217	2,9251	2,9284	2,9318	2,9351
530	2,9385	2,9418	2,9452	2.9485	2,9518	2,9552	2,9585	2,9618	2,9652	2,9685
540	2,9718	2,9752	2,9785	2,9819	2,9852	2,9885	2,9918	2,9952	2,9985	3,0018
550	3,0051	3,0084	3,0118	3,0151	3,0184	3,0217	3,0250	3,0283	3,0316	3,0350
560	3,0383	3,0416	3,0449	3,0482	3,0515	3 0548	3,0581	3,0614	3.0647	3,0680
570	3,0713	3,0746	3,0779	3,0812	3,0845	3,0877	,3,0910	3,0943	3,0976	3,1009
580	3,1042	3,1075	3,1107	3,1140	3,1173	3,1206	3,1239	3,1271	3,1304	3,1337
368
Приложение
Продолжение табл, П2 3
/, °C	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
590	3,1369	3,1402	3,1435	3,1468	3 1500	3,1533	3,1566	3,1598	3,1631	3,1663
600	3,1696	3,1729	3,1761	3,1794	3,1826	3,1859	3,1891	3,1924	3,1956	3,1989
610	3,2021	3,2054	3,2086	3,2119	3,2151	3,2183	3,2216	3,2248	3,2281	3,2313
620	3,2345	3,2378	3,2410	3 2442	3,2475	3,2507	3,2539	3,2572	3,2604	3,2636
630	3,2668	3,2700	3,2733	3,2765	3 2797	3,2829	3,2861	3,2893	3,2925	3.2957
640	3,2989	3,3022	3,3054	3,3086	3,3118	3,3150	3,3182	3.3214	3,3246	3,3278
650	.3,3310	3,3342	3,3374	3,3406	3,3438	3,3469	3,3501	3,3533	3,3565	3,3597
660	3,3629	3,3661	3,3692	3,3724	3,3756	3.3788	3,3820	3,3851	3,3883	3,3915
670	3,3946	3,3978	3,4010	3,4042	3,4073	3,4105	3,4137	3,4168	3.4200	3.4231
680	3,4263	3,4295	3,4326	3,4358	3,4390	3,4421	3,4453	3,4484	3,4516	3,4547
690	3.4579	34610	3,4642	3,4673	3,4705	3,4736	3,4767	3,4799	3,4830	3,4862
700	3,4893	3,4924	3,4956	3.4987	3 5018	3,5050	3.5081	3,5112	3,5144	3,5175
710	3,5206	3,5237	3,5269	3,5300	3,5331	3.5362	3,5393	3,5424	3,5456	3,5487
720	3,5518	3,5549	3,5580	3,5611	3,5643	3 5674	3,5705	3,5736	3,5767	3,5798
730	3,5829	3,5860	3,5891	3,5922	3,5953	3,5984	3,6015	3,6046	3.6077	3,6108
740	3,6139	3,6170	3,6200	3,6231	3,6262	3,6293	3,6324	3.6355	3,6385	3,6416
750	3,6447	3,6478	3,6508	3,6539	3,6570	3,6601	3,6631	3,6662	3,6693	3,6724
760	3,6754	3,6785	3,6816	3,6846	3,6877	3,6908	3,6938	3,6969	3,6999	3,7030
770	3,7061	3,7091	3,7122	3,7152	3,7183	3,7213	3,7244	3,7274	3,7305	3,7335
780	3,7366	3,7396	3,7426	3,7457	3,7487	3,7518	3,7548	3,7578	3,7609	3,7639
790	3,7669	3,7700	3,7730	3,7760	3,7791	3,7821	3,7851	3,7881	3,7911	3,7942
800	3,7972	3,8002	3,8032	3,8062	3,8093	3,8123	3,8153	3,8183	3,8213	3,8243
810	3,8273	3,8303	3,8333	3,8363	3,8394	3,8424	3.8454	3,8484	3,8514	3,8544
820	3,8574	3 8604	3,8634	3,8664	3,8693	3,8723	3,8753	3,8783	3.8813	3,8843
830	3,8873	3,8902	3,8932	3,8962	3,8992	3,9022	3,9051	3,9081	3,9111	3,9141
840	3,9170	3,9200	3,9230	3,9260	3,9289	3,9319	3,9349	3,9378	3,9408	3,9438
850	3,9467	3 9497	3,9526	3,9556	3,9586	3,9615	3.9645	3,9674	3,9704	3,9733
860	3,9763	3,9792	3,9822	3,9851	3,9881	3,9910	3,9939	3,9969	3,9998	4,0028
870	4,0057	4,0086	4,0116	4,0145	4,0175	4,0204	4,0233	4,0263	4,0292	4,0321
880	4,0350	4,0380	4,0409	4,0438	4,0468	4,0497	4,0526	4,0555	4,0584	4,0613
890	4,0642	4,0672	4,0701	4,0730	4,0759	4,0788	4,0817	4,0846	4,0875	4,0904
900	4,0933	4,0962	4,0991	4,1020	4,1049	4,1078	4,1107	4,1136	4,1165	4,1194
910	4,1223	4,1252	4,1281	4,1310	4,1338	4,1367	4 1396	4,1425	4,1454	4,1483
920	4,1511	4,1540	4,1569	4,1598	4,1626	4,1655	4,1684	4,1713	4,1741	4,1770
930	4,1799	4,1828	4,1856	4,1885	4,1913	4,1942	4,1970	4,1999	4,2028	4,2056
940	4,2085	4,2114	4,2142	4,2171	4,2199	4,2228	4,2256	4,2285	4 2313	4,2342
950	4,2370	4,2398	4,2427	4,2455	4,2484	4,2512	4,2541	4,2569	4,2597	4,2626
960	4,2654	4,2682	4,2711	4,2739	4,2767	4,2796	4,2824	4.2852	4,2880	4,2908
970	4,2937	4,2965	4,2993	4,3021	4,3049	4,3078	4,3106	4,3134	4,3162	4,3190
980	4,3218	4,3246	4,3274	4,3302	4,3330	4,3358	4,3386	4,3414	4,3442	4,3470
990	4,3498	4,3526	4.3554	4,3582	4,3610	4,3638	4.3666	4,3694	4,3722	4,3750
1000	4,3778	4,3805	4,3833	4,3861	4,3889	4,3917	4,3944	4,3972	4,4000	4,4028
1010	4,4055	4.4083	4,4111	4,4138	4,4166	4,4194	4,4222	4,4249	4,4277	4,4305
1020	4,4332	4,4360	4,4387	4.4415	4,4443	4,4470	4.4498	4,4625	4,4553	4,4580
1030	4,4608	4,4635	4,4663	4,4690	4,4718	4,4745	4,4773	4.4800	4,4827	4,4855
1040	4,4882	4.4910	4,4937	4,4964	4,4992	4,5019	4,5046	4,5074	4,5101	4,5128
1050	4,5156	4,5183	4,5210	4,5237	4,5264	4,5292	4,5319	4,5346	4,5373	4,5400
1060	4,5428	4,5455	4,5482	4,5509	4,5536	4,5563	4,5590	4,5618	4,5645	4.5672
1070	4,5699	4.5726	4,5753	4,5780	4,5807	5,5834	4,5861	4,5888	4,5915	4,5942
1080	4,5969	4,5996	4,6023	4,6050	4,6076	4,6103	4,6130	4,6157	4,6184	4.6211
1090	4,6328	4,6264	4,6291	4,6318	4,6345	4,6372	4,6398	4,6425	4,6452	4,6478
1100	4,6505									
Приложение
369
Таблица П2.4. Отношения сопротивлений И', для платиновых ТС с B'fWf = 1,3850
/, °C	0	1	-2	-3	— 4	-5	6	7	-8	-9
-200	0,1849	—	—	—	—	—	—	—	-	—
-190	0,2280	0,2237	0,2194	0,2151	0,2108	0,2065	0,2022	0,1979	0.1936	0.1893
-180	0,2708	0,2665	0,2623	0,2580	0 2537	0,2494	0,2452	0,2409	0.2366	0,2323
-170	0,3132	0,3090	0,3047	0,3005	0,2963	0,2920	0,2878	0,2835	0.2793	0,2750
-160	0,3553	0,3511	0,3469	0 3427	0,3385	0,3343	0.3301	0,3259	0,3216	0,3174
-150	0,3971	0,3930	0,3888	0 3846	0,3804	0,3763	0,3721	0,3679	0,3637	0.3595
-140	0,4387	0 4345	0,4304	0,4263	0,4221	0,4179	0,4138	0,4096	0,4055	0,4013
-130	0,4800	0,4759	0,4718	0,4676	0,4635	0,4594	0,4552	0.4511	0.4470	0,4428
-120	0,5211	0.5170	0,5129	0,5088	0,5047	0,5006	0 4964	0,4923	0.4882	0,4841
-ПО	0,5619	0,5578	0,5538	0,5497	0,5456	0,5415	0,5374	0.5333	0,5292	0,5252
-100	0,6025	0,5985	0,5944	0,5904	0,5863	0,5822	0,5782	0.5741	0.5700	0,5660
-90	0,6430	0,6390	0,6349	0,6309	0,6268	0,6228	0 6187	0,6147	0 6106	0,6066
-80	0,6833	0,6792	0.6752	0,6712	0 6672	0,6631	0,6591	0,6551	0.6511	0,6470
-70	0,7233	0,7193	0,7153	0,7113	0,7073	0,7033	0 6993	0,6953	0,6913	0.6873
-60	0,7633	0,7593	0,7553	0,7513	0,7473	0.7433	0,7393	0.7353	0,7313	0,7273
-50	0,8031	0.7991	0,7951	0,7911	0,7872	0,7832	0,7792	0,7752	0.7713	0,7673
-40	0,8427	0 8388	0,8348	0,8308	0.8269	0,8229	0,8189	0,8150	0,8110	0,8070
-30	0,8822	0,8783	0,8743	0,6704	0,8664	0,8625	0 8585	0,8546	0.8506	0,8467
-20	0,9216	0,9177	0,9137	0,9093	0,9059	0,9019	0,8980	0,8940	0,8901	0,8862
-10	0,9609	0,9569	0,9530	0,9491	0,9452	0,9412	0,9.373	0,9334	0,9295	0,9255
0	1.0000	0,9961	0,9922	0,9883	0,9844	0,9804	0,9765	0,9726	0,9687	0,9648
/, "С	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	1,0000	1,0039	1,0078	1.0117	1,0156	1,0195	1,0234	1,0273	1,0312	1,0351
10	1,0390	1,0429	1.0468	1,0507’*	1 0546	1,0585	1,0624	1.0663	1,0702	1,0740
20	1,0779	1,0818	1.0857	1,0896	1,0935	1,0973	1,1012	1,1051	1,1090	1,1128
30	1,1167	1,1206	1,1245	1,1283	1,1322	1 1361	1,1399	1,1438	1,1477	1,1515
40	1,1554	1.1593	1,1631	1,1670	1,1708	1,1748	1,1785	1,1824	1,1862	1,1901
50	1.1940	1.1978	1.2016	1,2055	! ,2093	1,2132	1,2170	1,2209	1,2247	1,2286
60	1,2324	1,2362	1,2401	1,2439	1,2477	I 2516	1,2554	1,2592	1,2631	1,2669
70	1,2707	1,2745	1.2784	1,2822	1,2860	1,2898	1 2937	1,2975	1,3013	1,3051
80	1,3089	1 3127	1,3166	1,3204	1,3242	1.3280	1 3318	1.3356	1,3394	1.3432
90	1,3470	1,3508	1,3546	1,3584	1,3622	1,3660	1 3698	1,3736	1,3774	1,3812
100	1,3850	1,3888	1,3926	1,3964	1,4002	1,4039	1,4077	1,4115	1,4153	1,4191
110	1.4229	1.4266	1,4304	1,4342	1,4380	1,4417	1,4455	1.4493	1,4531	1,4568
120	1,4606	1,4644	1,4681	1,4719	1,4757	1,4794	!,4832	1,4870	1,4907	1,4945
130	1,4982	1,5020	1,5057	1,5095	1,5133	1,5170	1,5208	1,5245	1,5283	1,5320
140	1,5358	1,5395	1.5432	1,5470	1,5507	1,5545	! 5582	1.5619	1,5657	1.5694
150	1,5731	1,5769	1,5806	1,5843	1,5881	1,5918	1,5955	1,5993	1.6030	1,6067
160	1,6104	1,6142	1,6179	1.6216	1,6253	1,6290	1,6327	1,6365	1,6402	1,6439
170	1,6476	1,6513	1,6550	1,6587	1,6624	1,6661	1,6698	1,6735	1,6772	1,6809
180	1,6846	1,6883	1.6920	1,6957	1,6994	1,7031	1,7068	1.7105	1,7142	1,7179
190	1,7216	1,7253	1.7290	1,7326	1,7363	1,7400	1,7437	1,7474	1.7510	1,7547
200	1,7584	1,7621	1,7657	1,7694	1,7731	1,7768	1.7804	1,7841	1,7878	1,7914
210	1,7951	1,7988	1,8024	1,8061	1,8097	1,8134	1,8171	1,8207	1,8244	1,8280
220	1,8317	1,8353	1,8390	1,8426	1,8463	1,8499	1,8536	1 8572	1,8609	1,8645
230	1,8632	1,8718	1.8754	1,8791	1,8827	1 8863	1,8900	1,8936	1,8972	1,9009
240	1,9045	1,9081	1.9118	1.9! 54	1,9190	1,9226	1,9263	1,9299	1,9335	1,9371
250	1,9407	1,9444	1.9480	1,9516	1,9552	1,9588	1,9624	1.9660	1.9696	1,9733
260	1,9769	1,9805	1,9841	1,9877	1,9913	! ,9949	1.9985	2.0021	2,0057	2.0093
270	2,0129	2.0165	2.0201	2,0236	2 0272	2,0308	2,0344	2.0380	2.0416	2.0452
280	2,0488	2,0523	2,0559	2,0595	2,0631	2,0667	2,0702	2,0738	2.0774	2,0810
290	2,0845	2,0881	2,0917	2,0952	2,0988	2.1024	2,1059	2,1095	2.1131	2,1166
300	2,1202	2,1237	2,1273	2,1309	2,1344	2,1380	2,1415	2.1451	2,1486	2,1522
310	2,1557	2,1593	2,1628	2.1664	2,1699	2,1735	2,1770	2,1805	2,1841	2,1876
320	2,1912	2,1947	2,1982	2.2018	2,2053	2,2088	2,2124	2,2159	2,2194	2,2229
13 Наладка средств измерений
370
Приложение
Продолжение табл. П2.4
г, °C	0	1	2	ч	4	5	6	7	8	9
330	2,2265	2,2300	2,2335	2,2370	2,2406	2,2441	2,2476	2,2511	2,2546	2,2581
340	2,2617	2,2652	2,2687	2,2722	2,2757	2,2792	2,2827	2,2862	2,2897	2,2932
350	2,2967	2,3002	2,3037	2,3072	2,3107	2,3142	2,3177	2,3212	2,3247	2,3282
360	2,3317	2,3352	2,2387	2,3422	2,3456	2,3491	2,3526	2,3561	2,3596	2,3631
370	2,3665	2,3700	2,3735	2,3770	2,3804	2,3839	2,3874	2,3909	2,3943	2,3978
380	2,4013	2,4047	2,4082	2,4117	2,4151	2.4186	2,4220	2,4255	2,4290	2,4324
390	2,4359	2,4393	2,4428	2,4462	2,4497	2,4531	2,4566	2,4600	2,4635	2,4669
400	2,4704	2,4738	2,4773	2,4807	2,4841	2,4876	2,4910	2.4945	2,4979	2,5013
410	2.5048	2,5082	2,5116	2,5150	2,5185	2,5219	2,5253	2,5288	2,5322	2,5356
420	2,5390	2,5424	2,5459	2,5493	2,5527	2,5561	2,5595	2,5629	2,5664	2,5698
430	2,5732	2,5766	2,5800	2 5834	2,5868	2,5902	2,5936	2,5970	2,6004	2,6038
440	2,6072	2,6106	2,6140	2,6174	2,6208	2,6242	2,6276	2,6310	2,6343	2,6377
450	2,6411	2,6445	2,6479	2,6513	2,6547	2,6580	2,6614	2,6648	2,6682	2,6715
460	2,6749	2,6783	2,6817	2,6850	2,6884	2,6918	2,6951	2,6985	2,7019	2,7052
470	2,7086	2,7120	2,7153	2,7187	2,7220	2,7254	2,7288	2,7321	2,7355	2,7388
480	2,7422	2,7455	2,7489	2 7522	2,7556	2,7589	2,7623	2,7656	2,7689	2,7723
490	2,7756	2,7790	2,7823	2,7856	2,7890	2,7923	2,7956	2,7990	2,8023	2,8056
500	2,8090	2,8123	2,8156	2,8189	2,8223	2,8256	2,8289	2,8322	2,8355	2,8389
510	2,8422	2,8455	2,8488	2,8521	2,8554	2,8587	2,8621	2,8654	2,8587	2,8720
520	2,8753	2,8786	2,8819	2,8852	2,8885	2,8918	2,8951	2,8984	2,9017	3,9050
530	2,9083	2,9116	2,9149	2,9181	2,9214	2,9247	2,9280	2,9313	2,9346	2,9379
540	2,9411	2,9444	2,9477	2,9510	2,9543	2,9575	2,9608	2,9641	2,9674	2,9706
550	2,9739	2,9772	2,9804	2,9837	2,9870	2,9902	2,9935	2,9968	3,0000	3,0033
560	3,0065	3,0098	3,0131	3,0163	3,0196	3,0228	3,0261	3,0293	3,0326	3,0358
570	3,0391	3,0423	3,0456	3,0488	3,0520	3.0553	3,0585	3,0618	3 0650	3,0682
580	3,0715	3,0747	3,0779	3,0812	3,0844	3,0876	3,0909	3,0941	3,0973	3,1005
590	3,1038	3,1070	3,1102	3,1134	3,1167	3,1199	3,1231	3,1263	3,1295	3 1327
600	3,1359	3,1392	3,1424	3,1456	3,1488	3,1520	3,1552	3,1584	3,1616	3,1648
610	3,1680	3,1712	3,1744	3,1776	3,1808	3,1840	3,1872	3,1904	3,1936	3,1968
620	3,1999	3,2031	3,2063	3,2095	3,2127	3,2159	3,2191	3 2222	3,2254	3,2286
630	3,2318	3,2349	3,2381	3,2413	3,2445	3,2476	3,2508	3,2540	3,2572	3 2603
640	3,2645	3,2666	3,2698	3,2730	3,2761	3,2793	3,2825	3,2856	3,2888	3,2919
650	3,2951	3,2982	3,3014	3,3045	3,3077	3,3108	3,3140	3,3171	3,3203	3,3234
660	3,3266	3,3297	3,3328	3,3360	3,3391	3,3423	3,3454	3,3485	3,3517	3,3548
670	3,3579	3,3611	3,3642	3,3673	3,3704	3.3736	3,3767	3,3798	3,3829	3,3861
680	3,3892	3,3923	3,3954	3,3985	3,4016	3,4048	3,4079	3,4110	3,4141	3,4172
690	3.4203	3,4234	3,4265	3,4296	3,4327	3,4358	3,4389	3 4420	3,4451	3,4482
700	3,4513	3,4544	3,4575	3,4606	3,4637	3,4668	3,4699	3,4730	3,4760	3,4791
710	3,4822	3,4853	3,4884	3,4915	3,4945	3,4976	3,5007	3,5038	3,5069	3,5099
720	3,5130	3,5161	3,5191	3,5222	3,5253	3,5283	3,5314	3,5345	3,5375	3,5406
730	3,5437	3,5467	3,5498	3,5528	3,5559	3,5590	3,5620	3,5651	3,5681	3,5712
740	3,5742	3,5773	3,5803	3,5834	3,5864	3,5895	3,5925	3,5955	3,5986	3,6016
750	3,6047	3,6077	3,6107	3 6138	3,6168	3,6198	3,6229	3,6259	3,6289	3 6319
760	3,6350	3,6380	3,6410	3,6640	3,6471	3,6501	3.6531	3,6561	3,6591	3,6622
770	3,6652	3,6682	3,6712	3,6742	3,6772	3,6802	3,6832	3,6863	3,6893	3,6923
780	3,6953	3.6983	3,7013	3 7043	3,7073	3,7103	3,7133	3,7163	3,7193	3,7222
790	3,7252	3,7282	3,7312	3,7342	3,7372	3,7402	3,7432	3,7461	3,7491	3,7521
800	3,7551	3,7581	3,7610	3,7640	3,7670	3,7700	3,7729	3,7759	3,7789	3,7819
810	3,7848	3,7878	3,7908	3,7937	3,7967	3,7997	3,8026	3,8056	3,8085	3,8115
820	3,8145	3,8174	3,8204	3,8233	3,8263	3.8292	3,8322	3,8351	3,8381	3,8410
830	3,8440	3,8469	3,8498	3,8528	3,8557	3,8587	3,8616	3,8645	3,8675	3,8704
840	3,8734	3,8763	3,8792	3,8821	3,8851	3,8880	3,8909	3,8939	3,8968	ЗЛ997
850	3,9026									
Приложение
371
Таблица П2.5. Отношение сопротивлений И7, для медных ТС с W7]00 = 1,4280
1, с	0	-1	— 2	-3	— 4	-5	-6	— 7	-8	-9
-200	0,1216	—	—	—	—	—	—	—-	—	—
-190	0,1627	0,1585	0,1542	0,1500	0,1459	0,1419	0,1378	0,1338	0,1297	0,1256
-180	0,2061	0,2017	0,1973	0,1929	0,1885	0,1842	0,1798	0,1755	0,1712	0,1670
-170	0,2508	0,2462	0,2417	0,2372	0,2327	0,2283	0,2238	0,2194	0,2149	0,2105
-160	0,2962	0,2917	0,2871	0,2826	0,2780	0,2735	0,2689	0,2644	0,2599	0,2553
-150	0,3418	0,3372	0,3327	0,3281	0,3236	0,3190	0,3145	0,3099	0,3053	0,3008
-140	0,3873	0,3828	0,3782	0,3737	0,3692	0,3646	0,3600	0,3555	0,3509	0,3464
-130	0,4321	0,4276	0,4232	0,4187	0,4143	0,4098	0,4053	0,4009	0,3964	0,3919
-120	0,4769	0,4725	0,4680	0,4635	0,4590	0,4545	0,4500	0,4455	0,4410	0,4365
-110	0,5216	0,5171	0,5126	0,5082	0,5037	0,4993	0,4948	0,4903	0,4859	0,4814
-100	0,5661	0,5617	0,5572	0,5528	0,5483	0,5439	0,5394	0,5350	0.5305	0,5260
-90	0,6103	0,6059	0,6015	0,5971	0,5927	0 5882	0,5838	0,5794	0,5749	0,5705
-80	0,6542	0,6498	0,6454	0,6410	0,6366	0,6322	0,6279	0,6235	0,6191	0,6147
-70	0,6979	0,6936	0,6892	0,6849	0,6805	0,6761	0,6717	0,6673	0,6630	0,6586
-60	0,7415	0,7371	0,7328	0,7285	0,7241	0,7197	0,7154	0,7110	0,7067	0,7023
-50	0,7848	0,7805	0,7762	0,7719	0,7675	0,7632	0.7588	0,7545	0,7502	0,7458
-40	0,8281	0,8238	0,8195	0,8151	0,8108	0,8065	0,8022	0,7978	0,7935	0,7892
-30	0,8712	0,8669	0,8626	0,8583	0,8540	0,8497	0,8454	0,8410	0,8367	0,8324
-20	0,9142	0,9099	0,9056	0,9130	0,8970	0,8927	0,8884	0,8841	0,8798	0,8755
-10	0,9572	0,9529	0,9486	0,9443	0,9400	0,9357	0,9314	0,9271	0,9228	0,9185
-0	1,0000	0,9957	0,9914	0,9872	0,9829	0,9786	0,9743	0,9700	0,9658	0,9615
1. С	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	1,0000	1,0043	1,0086	1,0128	1,0171	1,0214	1,0257	1,0300	1,0342	1,0385
10	1,0428	1,0471	1,0514	’,0557	1.0599	1,0642	1,0685	1,0728	1,0771	1,0814
20	1,0856	1,0899	1,0942	1,0985	1,1028	1,1070	1,111.3	1,1156	1,1199	1,1242
30	1,1284	1,1327	1,1370	1,1413	1,1456	1,1498	1,1541	1,1584	1,1627	1,1670
40	1,1712	1,1755	1,1798	1,1841	1,1884	1,1926	1,1969	1,2012	1,2055	1,2098
50	1,2140	1,2183	1,2226	1,2269	1,2312	1,2354	1,2397	1,2440	1,2483	1,2526
60	1,2568	1,2611	1,2654	1,2697	1,2740	1,2782	1,2825	1,2868	1,2911	1,2954
70	1,2996	1,3039	1,3082	1,3125	1,3168	1,3210	1,3253	1,3296	1,3339	1,3381
80	1,3424	1,3467	1,3510	1,3553	1,3595	1,3638	1,3681	1,3724	1,3767	1,3809
90	1,3852	1,3895	1,3938	1,3981	1,4023	1,4066	1,4100	1,4152	1,4195	1,4237
100	1,4280	1,4323	1,4366	1,4408	1,4451	1,4494	1,4537	1,4580	1,4622	1,4665
110	1,4708	1,4751	1,4794	1,4836	1,4879	1,4922	1,4965	1,5007	1,5050	1,5093
120	1,5136	1,5178	1,5221	1.5264	1,5307	1,5.350	1,5392	1,5435	1,5478	1,5521
130	1,5564	1,5606	1,5649	1,5692	1,5735	1,5777	1,5820	1,5863	1,5906	1,5949
140	1,5991	1,6034	1,6077	1,6120	1,6162	1,6205	1,6248	1,6291	1,6334	1,6376
150	1,6419	1,6462	1.6505	1,6548	1,6590	1,6633	1,6676	1,6719	1,6762	1,6804
160	1,6847	1,6890	1,6933	1,6975	1,7018	1,7061	1,7104	1,7146	1,7189	1,7232
170	1.7275	1,7318	1,7360	1,7403	1,7446	1,7489	1,7532	1,7574	1,7617	1,7660
180	1,7703	1,7745	1,7788	1,7831	1,7874	1,7917	1,7959	1,8002	1,8045	1,8088
190	1,8130	1,8173	1,8216	1,8259	1,8302	1,8344	1,8387	1,8430	1,8473	1,8516
200	1,8558	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Таблица П2.6. Отношение сопротивлений Wr для медных ТС с кСкщ = 1.4260
t, -с	0	-1	— 2	-3	— 4	-5	- 6	— 7	~8	-9
-50	0,7870	—	—	—	—	—	—	—	—	—
-40	0,8296	0,8253	0,8211	0,8168	0,8126	0,8083	0,8040	0,7998	0,7955	0,7913
-30	0,8722	0,8679	0,8637	0,8594	0,8552	0,8509	0,8466	0,8424	0,8381	0,8339
-20	0,9148	0,9105	0,9063	0,9020	0,8978	0,8935	0 8892	0,8850	0,8807	0,8765
-10	0,9574	0,9531	0,9489	0,9446	0,9404	0,9361	0,9318	0,9278	0,9233	0,9191
-0	1,0000	0,9957	0,9915	0,9872	0,9830	0,9787	0,9744	0,9702	0,9659	0,9617
372
Приложение
I, с	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	1,0000	1,0043	1,0085	1 0128	1,0170	1,0213	1,0256	1,0298	1,0341	1,0383
10	1,0426	1,0469	1,0511	1.0554	1,0596	1,0639	1,0682	1,0724	1,0767	1,0809
20	1,0852	1,0895	1,0937	1,0980	1,1022	1,1065	1,1108	1,1150	1,1193	1,1235
30	1,1278	1,1321	1,1363	1,1406	1,1448	1,1491	1,1534	1,1576	1,1619	1,1661
40	1,1704	1,1747	1,1789	1,1832	1,1874	1,1917	1,1960	1,2002	1,2045	1,2087
50	1,2130	1,2173	1,2215	1,2258	1,2300	1,2343	1,2386	1,2428	1,2471	1,2513
60	1,2556	1,2599	1,2641	1,2684	1,2726	1,2769	1.2812	1,2854	1,2897	1,2939
70	1.2982	1,3025	1.3067	1,3110	1 3152	1,3195	1,3238	1,3280	1.3323	1,3365
80	1,3408	1.3451	0,3493	1,3536	1,3578	1,3621	1,3664	1.3706	1,3749	1,3791
90	1,3834	1.3877	1,3919	1,3962	1,4004	1,4047	1.4090	1 4132	1,4175	1,4217
100	1,4260	1,4303	1,4345	1,4388	1,4430	1.4473	1.4516	1,4558	1,4601	1,4643
но	1,4686	1,4729	1.4771	1,4814	1,4856	1.4899	1.4942	1,4984	1,5027	1,5069
120	1.5112	1.5155	1,5197	1.5240	1,5282	1,5325	1,5368	1,5410	1,5452	1,5495
130	Г, 5 5 38	1,5581	1,5623	1,5666	1,5708	1,5751	1,5794	1,5836	1,5879	1,5921
140	1,5964	1.6007	1 6049	1,6092	1,6134	1,6177	1,6220	1.6262	1,6305	1,6347
150	1,6390	1,6433	1 6475	1,6518	1,6560	1,6603	1,6646	1,6688	1,6731	1,6773
160	1,6816	1,6859	1,6901	1,6944	1,6986	1,7029	1,7072	1,7114	1,7157	1,7199
170	1,7242	1,7285	1 7327	1,7370	1,7412	1,7455	1,7498	1,7540	1,7583	1,7625
180	1,7668	1,7711	1,7753	1,7796	1,7838	1,7881	1,7924	1,7966	1,8009	1,8051
190	1,8094	1,8137	1,8179	1,8222	1,8264	1,8307	1,8350	1,8392	1,8435	1,8477
200	1,8520	—	—	““	—	—	—	—	—	—
Т а б ч и ц а П2.7. Отношение сопротивления jy, для платиновых термопреобразователей сопротивления с диапазоном измерения oi минус 260 до минус 200 для различных значений отношений И7] оо
t. ’’С	Отношение сопротивлений И7, Ю- при И [00			/. с	Oiношение сопротивление Игг 10- при И		
	1.3905	1.3915	1,3920		1,3905	1,3915	1,3920
-260	0,501	0,308	0,188	-229	5,948	5,680	5,556
-259	0,527	0,332	0,212	-228	6.284	6,015	5,891
-258	0,564	0,366	0,245	-227	6,628	6.357	6,233
-257	0.607	0.406	0,284	-226	6,977	6,706	6,582
-256	0,656	0,452	0.329	-225	7,333	7,062	6,937
-255	0,714	0,507	0,382	-224	7.695	7.423	7,299
-254	0,778	0,568	0,443	— 223	8.062	7,790	7,666
-253	0.852	0,639	0,513	-222	8,4.35	8,162	8,038
-252	0,935	0,719	0.592	-221	8.813	8.539	8,416
-251	1,028	0,809	0,681	-220	9,195	8.921	8,799
-250	1.133	0.910	0,781	-219	9,581	9,307	9,186
-249	1.249	1,024	0,897	-218	9,971	9,697	9,577
-248	1,376	1,148	1,023	-217	10,365	10,091	9,971
-247	1.516	1,284	1,164	-216	10.764	10,489	10,369
-246	1,667	1,432	1,312	-215	11,165	10,890	10,770
-245	1,830	1,592	1,472	- 214	11,569	11,294	1 1.175
-244	2,005	1,765	1,645	-213	11,976	11,701	11,583
-243	2,192	1,949	1,829	-212	12.386	12,111	11,993
-242	2,391	2,146	2,026	-211	12,798	12,524	12,406
-241	2,602	2,354	2,234	-210	13,213	12,940	12,822
-240	2,824	2,574	2,454	-209	13.629	13,356	13.239
-239	3,058	2,806	2,686	-208	14.047	13,774	13,658
-238	3,303	3,049	2,930	-207	14,467	14,194	14,078
-237	3,558	3.303	3,183	-206	14,888	14,616	14,500
-236	3.825	3,567	3,447	- 205	15,311	15,039	14,924
-235	4,101	3,841	3,717	-204	15.735	15.464	15,349
-234	4,387	4,126	4,002	-203	16,160	15.890	15,775
-233	4,682	4,419	4,295	-202	16,587	16.318	16,202
-232	4,986	4.722	4.598	-201	17,015	16.746	16,631
-231	5,299	5.033	4,909	200	17,444	17,175	17,060
-230	5 620	5,353	5.229				
Приложение 3
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
Для измерения давления применялось и до сих пор находит применение в различных отраслях промышленности большое число разных единиц — как сис1емных, так и внесистемных.
Например, килограмм-сила на квадратный метр (кгс/м2) — в системе МКГСС; миллиметр водяного столба (мм вод. ст.); килограмм-сила на квадратный сантимегр (кгс/см2) или, что то же самое, техническая агмосфера (ат); бар: миллиметр pi у тою столба (мм рт. ст. или, чю то же самое, торр); физическая атмосфера (атм), равная 760 мм рт. ст., а также apyi ие менее распространенные единицы.
Некоторые единицы измерения давления применяются для средств измерений, поступающих в нашу страну по импорту в виде комплектных поставок. Это относится к таким единицам давления, как бар, юрр.
Согласно ГОСТ 8.417—81 во нсех отраслях народного хозяйства должна применяться одна единица давления международной chcicmw единиц — паскаль (Па). Это давление, которое создаст нормальная к поверхности сила в 1 Н, равномерно распределенная по поверхности в 1 м2.
Паскаль — очень малая единица, создающая давление примерно в 9,8 раза меньше 1 мм вод. ст. или в 133 раза меньше 1 мм pi. ст. Поэтому для измерения давлений разного порядка применяют такие крашые единицы, как t ектопаскаль, килопаскаль, мегапаскаль.
Обозначения приставок дека-, юкто-, кило- и мета- приведены в табл. П3.1.
Т а б я и ц а П3.1. Множители и приставки для образования десятичных кратных единиц давления
Множитель	Приставка	Обозначение пришивки		Обозначение единиц давления	
		международное	русское	м ежд у народное	р>еское
100	мега	М	М	МРа	МПа
103	кило	к	к	кРа	кПа
IO2	гекто	h	г	ЬРа	гПа
101	дека	da	да	da Ра	даПа
Согласно ГОСТ 8.417 — 81 единицей давления, временно допускаемой к применению, являеюя бар (bar).
Соотношение внесистемных единиц давления с единицей СИ приведено в табл. П3.2, Для практических расчетов, связанных с переводом единиц давления из одной системы в лругую, удобны следующие соотношения: 10 Па = 1,02 кге/м2; 1 кПа = 102 кге/м2 = = 102,2 мм вод. ст.: 1 кПа = 7,53 мм рт. ст.; 0,1 МПа = 100 кПа — 1,02 кгс/см2 = 1 бар; 1 МПа = 10,2 кгс/см2.
При наладке датчиков для измерения давления их диапазоны измерения могут выражаться в разных единицах давления. В связи с этим в 1абл. ПЗ.З —П3.5 приведены данные по соответствию диапазонов измерения датчиков давления, выраженные в различных единицах измерения.
Таблица П3.2. Соотношение единиц давления
Единица измерения	Числовое значение единицы измерения					
	Па	бар	атм	кгс/см2	мм рт. ст.	ММ вод. ст»
Па	1,0	10 5	9,86922- Ю~6	1,01972-10 “5	7,5 Ю”3	0,10197
бар	10?	1,0	9,80665-10“’	1,01972	750,062	9,80665  10<
атм (физнче-	1,01325-К)?	1,01325	1,0	1,03323	760	1,03323 104
екая) кгс/см2	9,80665-104	0.980665	0,96784	1,0	735,56	104
мм рт. ст.	133,322	1,33322-10”2	760	1,35951-10”3	1,0	13,595
мм вод. ст.	9,80665	0,980665-10”4	9,6784-10“5	10”4	7.3556-10 2	1,0
374
Приложение
Таблица ПЗ.З. Соответствие диапазонов измерения датчиков давления в единицах Па — мм вод. ст., рассчитанное для температуры окружающей среды 20 °C
Диапазон измерения		Диапазон	измерения
Паскаль (Па)	мм вод, ст	Паскаль (Па)	ММ ВОД ст.
			
0-160	0-16,35	-150 4- +200	-15,3 4- +20,45
0-250	0-25,55	-200 4- +200	-20,45 4- +20,45
0-400	0-40.87	- 300 4- + 300	-30,65 4- +30.65
0-600	0-61,3	-160 4-0	— 16,35 4-0
-60 4-+100	-6,13 4- +10,2	— 250 4-0	-25,55 4-0
-80 + +80	-8,17 ? +8’,17	— 400 4-0	-40,87 4-0
-100 4- +100	-10,2 4- +10,2	-600 4-0	-61,3 4-0
-125 4- +125	-12,77 4- +12,77		
Таблица П3.4. Соответствие диапазонов измерения датчиков давления в единицах кПа — мм вод. ст. — мм рт. ст., рассчитанное для температуры окружающей среды 20 ’С
Диапазон измерения		
кПа	мм ВОД СТ	ММ рт. ст.
0-1	0-102,2	
0-1,6	0-163,5	
0-2,5	0-255,5	—
0-4	0-408,7	—
0-10	—	0-75,3
0-16	3		0-120 48
0-25	—	0-188,25
0-40	—	0-301,2
-0,4 4- +0,6	-40,87 4- +61,3	—
-0,5 4- +0,5	-51,09 4- +51,09	
-0,6 4- +1	-61,3 4- +102,2	—
-1 4- +0,6	-102,2 + +61,3	—
-1 4- +1,5	-102,2 4- +153.3	—
-1,25 4- +1,25	-128,5 4- + 128,5	—
-1,5 4- +2,5	-153,3 4- +255,4	—
-24- +2	-204,4 4- +204,4	—
— 2 4- +4	-204,4 4- +408,7	
-34- +3	-306,5 4- +306,5	—
-4 4- +6	-408,7 4- +613,1	
-5 4- +5	-510,9 4- +510,9	—
-6 4- +10	-613,1 4- +102,2	-45,18 4- +75,3
-8 4- +8	-817 4- +817	
-10 4- +15	—	-75,3 4- + 112,95
-12,5 4- +12,5	—	-94,12 4- +94,12
-15 4- +15	«W	-112,95 4- +112,95
-20 4- +20	—	-150,6 + +150,6
-20 4-0	—	-150,6 4- 0
-40 + +60		-301,6 4- +452,5
-60 4-0	—	-451,8 4- 0
-100 4-0	—	-753 4- 0
-100 4- +60	—	-753 4- +452,5
0-60	—	0-451,8
0-100	—	0-753
Приложение
375
Таблица П3.5. Соответствие диапазонов измерения датчиков давления в единицах кПа — МПа - кгс/см^
Диапазон измерения
кПа	МПа	КГС/СМ-
-100 ~ 0	-0,1 4-0	-1,02 4-0
-100- +60	-0,1 -и +0,06	—1,02	+0,612
—	-0,1 -ь +0,15	-1,02 4- +1,53
—	-0,1 + +о,3	-1,02 4- +3,06
—	-0,1 -Г +0,3	-1,02 4- +5,01
—	-0,1 -Г +0,9	-1,02 4- +9,18
—	-0,1 ч- +1,5	-1,02 4- +15,3
—	-0,1 -ь +2,4	-1,02 4- + 24*48
—	-0,1 -?4	-1,02 4- +40,8
—	-0,1 4- +6	-1,02 4- +61,2
—	0-1	0- 10,2
—	0-1,6	0-16,32
	0-2,5	0-25,5
—	0-4	0-40,8
—	0-6	0-61,2
—	0-10	0-102
—	0-16	0-163,2
—	0-25	0-255
—	0-40	0-408
—	0-60	0-612
—	0-100	0-1020
	0- 160	0-1632
Приложение 4
ТАБЛИЦЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ВЫТАЛКИВАЮЩЕЙ СИЛЫ ПОПЛАВКОВ БУЙКОВЫХ УРОВНЕМЕРОВ
Таблицы предназначены для определения максимальной выталкивающей силы, действующей на буек уровнемера, при проведении предмонтажноЙ проверки уровнемеров.
Выталкивающая сила зависит от объема буйка и плотности среды согласно формуле
F = TuPlpgft,
где / — длина буйка, см; d — диаметр буйка, см, р — плотность среды, г/смэ; д - ускорение свободного падения, см/с2.
Максимальная выталкивающая сила, г,
действующая на буек длиной 100 см, Гмькс = тг</2  1 ООру/4.
В табл. П4 1 —П4.4 приведены значения максимальной выталкивающей силы в граммах, действующей на буек длиной 1 м для диаметров буйков от 2,6 до 6,2 см при изменении плотности жидкости в пределах от 0,5 до 1,8 г^см1.
Для каждой конкретной длины буйка значение максимальной выталкивающей силы, взятое из табл. П4.1 — П4 4, умножается на соответствующий коэффициент о гноси-тельно 1 м длины. Так, при длине буйка 70 см коэффициент равен 0,7.
376
Приложение
Таблица 114.1 Выталкивающая сила буйковых уровнемеров при диаметре буйка от 2,6 до 3,5 см
Плотность жидкости. г/см3	Вы nt л киваюшая сила, 1, поплавка длиной 1 м для буйка диаметром, см								
	2,6	2,7	2,8	2,9	3,0	3,2	3,3	3,4	3,5
0,500	265,33	286,13	307,72	330,09	353,25	401,92	427.43	453,73	480,81
0,505	267,98	288,99	310,80	333,39	356,78	405,94	431,70	458,26	485 62
0,510	270,64	291,85	313,87	336,69	360 31	409.96	435,98	462,80	490,43
0,515	273,29	294,71	316,95	339,99	363,85	413,98	440,25	467,34	495.23
0,520	275,94	297,58	320,03	343,29	367,38	417,99	444,53	471,88	500,04
0,525	278.59	300,44	323,10	346,60	370,01	422,01	448,80	476,41	504 85
0,530	281 25	303.30	326.18	349,90	374,44	426,03	453,08	480,95	509,66
0.535	283,90	306.16	329,26	353,20	377,98	430,05	457,35	485,49	514,47
0 540	286,55	309.02	332,34	356,50	381,51	434,07	461,62	490,03	519,28
0,545	289,21	311,88	335,41	359 80	385,04	438,09	465,90	494,56	524,08
0,550	291,86	314,74	338.49	363,10	388 57	442.11	470.17	499,10	528,89
0.555	294,51	317,61	341,57	366,40	392 11	446.13	474,45	503.64	533,70
0,560	297,17	320,47	344,64	369,70	395,64	450.15	478,72	508,18	538.51
0,565	299 82	323,33	347,72	373,72	399 17	454,17	483,00	512,71	543,32
0,570	302,47	326,19	350,80	376,30	402 70	458,19	487,27	517,25	548,12
0,575	305,13	329 05	353,88	379,60	406,24	462,21	491.54	521,79	552,93
0,580	307,78	331,91	356.95	382 91	409,77	466,23	495,82	526,32	557,74
0,585	310,43	334,77	360,03	386,21	413,30	470,24	500.09	530,86	562,55
0 590	313,09	337,63	363,11	389 51	416,83	474 26	504,37	535,40	567,36
0,595	315,74	340,50	366.18	392,81	420,37	478,28	508.64	539,94	572,16
0,600	318.39	343,36	369,26	396,11	423,90	482,30	512,92	544,47	576,97
0,605	321,05	346,22	372,34	399,41	427 43	486,32	517.19	549,01	581,78
0,610	323,70	349 08	375,42	402,71	430.96	490,34	521,47	553 55	586,59
0,615	326.35	351 94	378,49	406,01	434,50	494 36	525.74	558,09	591,40
0,620	329,01	354,80	381,57	409 31	438,03	498,38	530,01	562,62	596,21
0,625	331,66	357,66	384,65	412,61	441,56	502,40	534.29	567,16	601 01
0,630	334,31	360.53	387,73	415,91	445,09	506,42	5.38,56	571,70	605,82
0,635	336,97	363,39	390,80	419,22	448,63	510,44	542,84	576,23	610.63
0,640	339.62	366 25	393,88	422,52	452,16	514,46	547,11	580,77	615,44
0,645	342.27	369,11	396,96	425 82	455,69	518,47	551,39	585,31	620,25
0 650	344.93	371,97	400,03	429.12	459,22	522,49	555,66	589,85	625,05
0,655	347,58	374,83	403,11	432,42	462.76	526 51	559,93	594,38	629.86
0,660	350.23	377,69	406.19	435,72	466,29	530,53	564,21	598,92	634.67
0,665	352,89	380,55	409.27	439,02	469,82	534,55	568,48	603,46	639.48
0,670	355,54	383.42	412,34	442,32	473 35	538,57	572.76	608,00	644.29
0,675	358,19	386.28	415,42	445 62	476,89	542,59	577,03	612,53	649.09
0,680	360,85	389,14	418,50	448,92	480,42	546,61	581,31	617,07	653,90
0,685	363,50	392,00	421,57	452,22	483,95	550.63	585,58	621 61	658,71
0,690	366,15	394,86	424,65	455,53	487,48	554,65	589,85	626,14	663,52
0,695	368,81	397,72	427,73	458,83	491,02	558,67	594,13	630,68	668,33
0,700	371,46	400,58	430,81	462 81	494,55	562,69	598,40	635,22	673,14
0,705	374,11	403.45	433,88	465,43	498,08	566,70	602,68	639,76	677,94
0.710	376,77	406,31	436,96	468,73	501,61	570,72	606,95	644,29	682,75
0,715	379,42	409,17	440,04	472,03	505 15	574,74	611,23	648 83	687,56
0,720	382,07	412,03	443,11	475,33	508,68	578.76	615,50	653,37	692,37
0,725	384,73	414,89	446,19	478,63	512,21	582,78	619,77	657,91	697,18
0,730	387,38	417,75	449,27	481,93	515,74	586,80	624,05	662 44	701,98
0,735	390,03	420,61	452,35	485,23	519,28	590 82	628,32	666 98	706,79
0,740	392,69	423,47	455,42	488,53	522,81	594,84	632,60	671,52	711,60
0 745	395,34	426,34	458,50	491,84	526,34	598,86	636.87	676,05	716,41
0,750	397 99	429,20	461,58	495,14	529,87	602,88	641,15	680.59	721,22
0,755	400.65	432,06	464,66	498,44	533,41	606 90	645,42	685,13	726,02
0,760	403,30	434,92	467,73	501,74	536 94	610,92	649,69	689,67	730,83
0,765	405,95	437,78	470,81	505,04	540,47	614,94	653,97	694,20	735,64
0,770	408,61	440 64	473,89	508,34	544,00	618,95	658.24	698,74	740,45
0,775	411,26	443 50	476,96	511,64	547,54	622,97	662.52	703,28	745,26
0,780	413,91	446,36	480,04	514,94	551,07	626,99	666,79	707,82	750,06
0.785	416,57	449,23	483,12	518,24	554,60	631,01	671,07	712,35	754,87
Приложение
377
Продолжение табл H4 J
Плотность ЖИДКОС1И,	Выталкивающая сила, г, поплавка длиной 1 м для						буйка диаметром, см		
г/см1	2,6	2.7	2,8	2,9	Зд)	3.2	3.3	3,4	3,5
									
0,790	419,22	452,09	486,20	521,54	558,13	635,03	675,34	716,89	759,68
0,795	421,87	454,95	489,27	524,84	561,67	639,05	679,61	721,43	764,49
0,800	424,53	457,81	492,35	528,15	565,20	643,07	683,89	725,97	769,30
0,805	427 18	460,67	495,43	531.45	568 73	647,09	688,16	730,50	774,11
0,810	429,83	463,53	498,50	534,75	572,26	651 11	692.44	735,04	778,91
0,815	432,49	466,39	501,58	538,05	575,80	655 13	696,71	739,58	783,72
0,820	435,14	469,26	504,66	541,35	579,33	659,15	700,99	744,11	788,53
0,825	437,79	472,12	507,74	544,65	582,86	663 17	705,26	748,65	793,34
0,830	440,45	474,98	510,81	547,95	586 39	667,18	709,53	753,19	798,15
0,835	443,10	477,84	513,89	551,25	589,93	671,20	713,81	757,73	802,95
0,840	445,75	480,70	516,97	554,55	593,46	675 22	718 08	762,26	807.76
0,845	448,41	483,56	520,04	557,85	596,99	679,24	722,36	766,80	812 57
0,850	451 06	486,42	523,12	561,16	600,52	683 26	726,63	771,34	817,38
0,855	453,71	489,28	526 20	564,46	604,06	687,28	730,91	775,88	822,19
0 860	456,37	492,15	529,28	567,76	607,59	691 30	735,18	780 41	826,99
0,865	459,02	495,01	532,35	571,06	611,12	695 32	739,46	784,95	831,80
0,870	461,67	497,87	535,43	574,36	614,65	699,34	743,73	789,49	836,61
0,875	464 33	500,73	538,51	577,66	618 19	703.36	748,00	794,02	841,42
0,880	466,98	503,59	541,58	580,96	621,72	707,38	752,28	798,56	846,23
0,885	469,63	506,45	544,66	584,26	625,25	711.40	756,55	803,10	851,04
0,890	472,29	509,31	547.74	587,56	628.78	715,42	760,83	807,64	855,84
0,895	474,94	512,18	550,82	590,86	632,32	719,43	765,10	812,17	860,65
0,900	477 59	515,04	553,89	594,16	635 85	723,45	769,38	816,71	865 46
0,905	480,25	517,90	556,97	597,47	639,38	727.47	773,65	821,25	870,27
0,910	482,90	520,76	560,05	600,77	642,91	731,49	777,92	825,79	875,08
0,915	485,55	523.62	563,13	604,07	646.45	735,51	782,20	830,32	879,88
0,920	488,21	526,48	566,20	607,37	649,98	739,53	786.47	834,86	884,69
0,925	490,86	529.34	569 28	610.67	653,51	743,55	790,75	839,40	889,50
0,930	493,51	532,20	572,36	613,97	657,04	747,57	795,02	843,93	894,31
0,935	496,17	535.07	575,43	617 27	660,58	751 59	799,30	848,47	899,12
0,940	498,82	537,93	578,51	620 57	664,11	755,61	803,57	853.01	903,92
0,945	501,47	540,79	581,59	623,87	667,64	759 63	807,84	857,55	908,73
0,950	504,13	543,65	584,67	627.17	671,17	763 65	812,12	862,08	913,54
0,955	506,78	546,51	587,74	630.47	674,71	767,66	816.39	866,62	918,35
0,960	509,43	549,37	590,82	633,78	678,24	771,68	820,67	871,16	923,16
0,965	512,08	552,23	593,90	637 08	681,77	775,70	824,94	875„70	927,97
0,970	514,74	555,09	596,97	640,38	685,30	779 72	829,22	880,23	932,77
0,975	517,39	557.96	600,05	643,68	688,84	783,74	833,49	884,77	937,58
0,980	520,04	560,82	603,13	646 98	692,37	787,76	837,76	889,31	942,39
0.985	522 70	563,68	606,21	650,28	695,90	791,78	842,04	893,84	947,20
0,990	525,35	566,54	609,28	653 58	699,43	795,80	846,31	898,38	952,01
0,995	528.00	569,40	612,36	656 88	702.97	799,82	850,59	902,92	956,81
1,000	530,66	572,26	615 44	660,18	706,50	803,84	854,86	907,46	961,62
1,010	535,96	577,99	621,59	666,78	713,56	811,88	863,41	916,53	971,24
1,020	541,27	583,71	627.75	673,39	720,63	81991	871 96	925.61	980,85
1,030	546 58	589,43	633,90	679 99	727,69	827,95	880,51	9.34,68	990 47
1 040	551,88	595,15	640,05	686,59	734,76	835,99	889,05	943,75	1000 08
1,050	557,19	600,87	646,21	693 19	741 82	844,03	897,60	952,83	1009 70
1,060	562 50	606,60	652,36	699,79	748,89	852 06	906,15	961,90	1019,32
1,070	567,80	612,32	658,52	706,39	755.95	860,10	914,70	970,97	1028,93
1.080	573,1 1	618,04	664,67	712 99	763,01	868,14	923,25	980,05	1038 55
1,090	578,41	623,76	670,82	719,60	770,08	876,18	931 79	989,12	1048.16
1,100	583.72	629,49	676 98	726,20	777,14	884,22	940,34	998,20	1057,78
1,110	589,03	635,21	683,13	732.80	784,21	892,25	948 89	1007,27	1067,39
1.120	594,33	640,93	689,29	739,40	791,27	900,29	957,44	1016,34	1077,01
1,130	599,64	646,65	695,44	746,00	798,34	908,33	965,99	1025,42	1086,62
1,140	604,95	652,37	701,59	752,60	805,40	916,37	974 53	1034.49	1096,24
1,150	610,25	658,10	707,75	759 20	812,47	924,40	983,08	1043.57	1105,86
1,160	615,56	663,82	713,90	765,80	819,53	932,44	991,63	1052,64	1115,47
378
Приложение
Продолжение тайл. П4.1
Плотность жидкости, г/см1	Выталкивающая сила, г, поплавка длиной 1 м для буйка диаме1ром, см								
	2,6	2,7	2 8	2,9	3,0	3.2	з.з	3,4	3,5
1,170	620,86	669,54	720,05	772,41	826,59	940,48	1000,18	1061 71	1125,09
1,180	626,17	675,26	726,21	779,01	833,66	948,52	1008,73	1070,79	1134,70
1,190	631,48	680,99	732,36	785,61	840,72	956,56	1017,27	1079,86	1144,32
1,200	636,78	686,71	738,52	792,21	847,79	964,59	1025,82	1088,94	1153,93
1,210	642,09	692,43	744,67	798,81	854,85	972,63	1034,37	1098,01	1163 55
1,220	647,40	698,15	750,82	805,41	861,92	980,67	1042,92	1107,08	1173,16
1,230	652,70	703,87	746,98	812,01	868,98	988,71	1051,47	1116,16	1182,78
1,240	658.01	709,60	763,13	818,62	876,05	996,75	1060,01	1125,23	1192,40
1,250	663,31	715,32	769,29	825,22	883,11	1004,78	1068.56	1134,31	1202,01
1,260	668,62	721,04	775,44	831,82	890,17	1012,82	1077,11	1143,38	1211,63
1,270	673,93	726,76	781,59	838,42	897,24	1020,86	1085.66	1152,45	1221,24
1,280	679,23	732,49	787,75	845,02	904,30	1028,90	1094,21	1161,53	1230,86
1,290	684,54	738,21	793,90	851,62	911,37	1036,93	1102,75	1170,60	1240,47
1,300	689,84	743,93	800,06	858,22	918,43	1044,97	1111,30	1179,68	1250,09
1,310	695,15	749,65	806,21	864,83	925,50	1053,01	11Г9.85	1188,75	1259,70
1,320	700,46	755,37	812,36	871,43	932,56	1061,05	1128,40	1197,82	1269,32
1,330	705,76	761,10	818,52	878,03	939.63	1069,09	1136,95	1206,90	1278,94
1,340	711,07	766,82	824,67	884,63	946,69	1077,12	1145,49	1215,97	1288,55
1,350	716,38	772,54	830,83	891,23	953,76	1085,16	1154,04	1225,05	1298,17
1,360	721,68	778,26	836,98	897,83	960,82	1093,20	1162,59	1234,12	1307,78
1,370	726,99	783,99	843,13	904,43	967 88	1101,24	1171,14	1243,19	1317,40
1,380	732,29	789,71	849,29	911,03	974,95	1109,27	1179,69	1252,27	1327,01
1,390	737,60	795,43	855,44	917,64	982,01	1117,31	1188,24	1261,34	1336,63
1,400	742,91	801,15	861,60	924,24	989,08	1125,35	1196,78	1270,41	1346,24
1,410	748,21	806,87	867,75	930,84	996,14	1133,39	1205,33	1279.49	1355,86
1,420	753,52	812,60	873,90	937,44	1003,21	1141,43	1213,88	1288,56	1365,48
1,430	758,83	818,32	880,06	944,04	1010,27	1149,46	1222,43	1297,64	1375,09
1,440	764,13	824,04	886,21	950,64	1017,34	1157,50	1230,98	1306,71	1384,71
1,450	769,44	829,76	892,37	957,24	1024,40	1165,54	1239,52	1315,78	1394,32
1,460	774,74	835,49	898,52	963,85	1031 46	1173,58	1248,07	1324 86	1403,94
1,470	780,05	841,21	904,67	970,45	1038,53	1181,61	1256,62	1333,9.3	1413,55
1,480	785,36	846,93	910 83	977,05	1045,59	1189,65	1265,17	1343,01	1423,17
1,490	790,66	852,65	916,98	983,65	1052,66	1197,69	1273,72	1352,08	1432,78
1 500	795,97	858,37	923,14	990,25	1059,72	1205,73	1282,26	1361,15	1442,40
1,510	801,27	864,10	929,29	996,85	1066,79	1213,77	1290,81	1370,23	1452,02
1,520	806,58	869,82	935,44	1003,45	1073,85	1221,80	1299,36	1379,30	1461,63
1,530	811,89	875,54	941,60	1010,06	1080 92	1229,84	1229,84	1388,38	1471,25
1,540	817,19	881,26	947,75	1016,66	1087,98	1237,88	1316,46	1397,45	1480,86
1,550	822,50	886,99	953,91	102.3,26	1095,04	1245,92	1325,00	1406,52	1490,48
1,560	827,81	892,81	960,06	1029,86	1102 11	1253,96	1333,55	1415,60	1500,09
1,570	833,11	898,43	966 21	1036,46	1109,17	1261,99	1342,10	1424,67	1509,71
1,580	838,42	904,15	972,37	1043,06	1116,24	1270,03	1350,65	1433,75	1519,32
1,590	843,72	909,87	978,52	1049,66	1123 30	1278,07	1359,20	1442,82	1528,94
1,600	849,03	915,60	984,67	1056,26	1130,37	1286,11	1367,74	1451,89	1538,56
1,610	854,34	921,32	990,83	1062,87	1137,43	1294,14	1376,29	1460,97	1548,17
1,620	859,64	927,04	996,98	1069,47	1144,50	1302,18	1384,84	1470,04	1557,79
1,630	864,95	932,76	1003,14	1076,07	1151,56	1310,22	1393,39	1479,12	1567,40
1.640	870,26	938,49	1009,29	1082,67	1158,63	1318,26	1401,94	1488.19	1577,02
1,650	875,56	944,21	1015.44	1089,27	1165,69	1326,30	1410,48	1497,26	1586,63
1,660	880,87	949,93	1021,60	1095,87	1 1172,75	1334,33	1419,03	1506,34	1596,25
1,670	886,17	955,65	1027,75	1102,47	1179,82	1342,37	1427,58	1515,41	1605,86
1,680	891,48	961,37	1033,91	1109,08	1186,88	1350,41	1436,13	1524,48	1615,48
1,690	896 79	967,10	1040,06	1115,68	1193,95	1358,45	1444,68	1533,56	1625,10
1,700	902,09	972.82	1046,21	1122,28	1201 01	1366,48	1453,22	1542,63	1634,71
1,710	907,40	978,54	1052,37	1128,88	1208,08	1374,52	1461.77	1551,71	1644,33
1,720	912,71	984,26	1058,52	1135,48	1215,14	1382,56	1470,32	1560,78	1653,94
1,730	918,01	989,99	1064,68	1142,08	1222,21	1390,60	1478,87	1569,85	1663,56
1,740	923,32	995,71	1070,83	1148,68	1229 27	1398,64	1487,42	1587,93	1673,17
1,750	928,62	1001,43	1076,98	1155 29	1236,33	1406,67	1495,96	1588,00	1682,79
Приложение
379
Продолжение табл. П4.1
Пл ОТКОС 1Ь ЖИДКОСТИ, 1 /СМ3	Выталкивающая сила, г, поплавка длиной 1 м для буйка диаметром, см								
	2,6	2,7	2.8	2,9	3,0	3,2	3,3	3,4	3,5
1,760	933,93	1007,15	1083,14	1161,89	1243,40	1414,71	1504 51	1597,08	1692,40
1,770	939,24	1012,87	1089,29	1168,49	1250,46	1422,75	1513,06	1606,15	1702,02
1,780	944,54	1018,60	1095,45	1175,09	1257,53	1430,79	1521,61	1615,22	1711,64
1,790	949,85	1024,32	1101,60	1181,69	1264,59	1438 82	1530,16	1624,30	1721,25
1,800	955,16	1030,04	1107,75	1188,29	1271,66	1446,86	1538,70	1633,37	1730,87
Таблица П4.2. Выталкивающая сила поплавка буйковых уровнемеров при диаметре буйка от 3,6 до 4,4 см
Плотность жидкости. г/см3	Выталкивающая сила, г, поплавка длиной 1 м для буйка диаметром, см								
	3,6	3,7	3,8	3.9	4.0	4,1	4,2	4,3	4,4
0,500	508,68	537,33	566,77	569,99	628,00	659,79	692,37	725,73	759,88
0,505	513,76	542,70	572,43	602,96	634,28	666,39	699.29	732,99	767,47
0,510	518,85	548,08	578,10	608,93	640,56	672,98	706,21	740,24	775,07
0,515	523,94	553,45	583,77	614,90	646,84	679,58	713,14	747,50	782,67
0,520	529,02	558,82	589,44	620,87	653,12	686,18	720,06	754,76	790,27
0,525	534,11	564,20	595,11	626,84	659,40	692,78	726,98	762,02	797,87
0,530	539,20	569,57	600,77	632,81	665,68	699 38	733,91	769,27	805,47
0,535	544.28	574,94	606,44	638,78	671,96	705,97	740,83	776,53	813,07
0,540	549,37	580,32	612,11	644,75	678,24	712,57	747,76	783,79	820,67
0,545	554,46	585 69	617.78	650,72	684 52	719,17	754,68	791.04	828,26
0,550	559,55	591,06	623,44	656.69	690,80	725,77	761,60	798,30	835,86
0,555	564,63	596,44	629,11	662,66	697,08	732,37	768,53	805,56	843,46
0,560	569,72	601,81	634,78	668,63	703,36	738,96	775,45	812,82	851,06
0,565	574,81	607,18	640,45	674,60	709 64	745,56	782,37	820,07	858 66
0,570	579,89	612,56	646,1]	680,57	715,92	752,16	789,30	827,33	866,26
0,575	584,98	617.93	651,78	686,54	722,20	758,76	796,22	834,59	873,86
0,580	590,07	623,30	657,45	692,51	728,48	765,36	803,15	841,85	881,46
0,585	595,15	628.68	663,12	698,48	734,76	771,95	810,07	849,10	889.06
0,590	600,24	634,05	668,79	704,4.5	741,04	778.55	816,99	856,36	896,65
0,595	605,33	639,42	674,45	710,42	747,32	785,15	823,92	863,62	904,25
0,600	610,41	644,80	680,12	716,39	753.60	791,75	830,84	870,88	911,85
0,605	615,50	650,17	685,79	722,36	759,88	798,34	837,76	878,13	919,45
0,610	620,59	655,54	691,46	728.33	766,16	804,94	844,69	885,39	927,05
0,615	625,67	660,92	697,12	734 30	772,44	811,54	851.61	892,65	934,65
0,620	630,76	666,29	702,79	740,27	778,72	818,14	858,53	899,90	942.25
0,625	635,85	671,66	708,46	746,24	785,00	824,74	865,46	907,16	949,85
0,630	640,93	677,04	714,13	752,21	791,28	831,33	872,38	914,42	957,44
0,635	646,02	682,41	719,79	758,18	797,56	837,93	879,31	921,68	965,04
0,640	651.11	687,78	725,46	764,15	803,84	844,53	886,23	928,93	972,64
0,645	656,19	693,16	731,13	770,12	810,12	851,13	893,15	936,19	980,24
0,650	661,28	698,53	736,80	776,09	816,40	857 73	900,08	943,45	987,84
0,655	666,37	703,90	742,47	782,06	822,68	864,32	907,00	950,71	995,44
0,660	671,45	709.28	748,13	788 03	828,96	870 92	913,92	957,96	1003.04
0,665	676,54	714,65	753,80	794,00	835,24	877,52	920,85	965,22	1010,64
0.670	681,63	720,02	759,47	799,97	841,52	884,12	927,48	972,48	101823
0.675	686,72	725,40	765,14	805,94	847,80	890,72	934,70	979.73	1025,83
0,680	691 80	730,77	770,80	811,91	854 08	897,31	941,62	986,99	1033,43
0,685	696,89	736,14	776,47	817,88	860,36	903,91	948,54	994,25	1041 03
0,690	701,98	741,52	782,14	823,85	866,64	910,51	955,47	1001,51	1048,63
0,695	707,06	746,89	787,81	829,82	872,92	917,11	962,39	1008.76	1056,23
0,700	712,15	752,26	793,47	835,79	879,20	923,71	969,31	1016,02	1063 83
0 705	717,24	757,64	799,14	841,76	885,48	930,30	976,24	1023,28	1071,43
0,710	722,32	763,01	804,81	847,73	891,76	936 90	983,16	1030,54	1079,02
380
Приложение
Продолжение табл. П4.2
Плотность жидкости. г/см1	Выталкивающая сила, г, поплавка длиной 1 м для буйка диаметром, см								
	3.6	3,7	3.8	3,9	4.0	4.1	4.2	4.3	4.4
0,715	727,41	768,38	810.48	853,70	898,04	943,50	990,08	1037,79	1086,62
0,720	732 50	773,76	816,15	859,67	904,32	950,10	997,01	1045,05	1094,22
0,725	737,58	779,13	821 81	865,64	910,60	956 69	1003,93	1052,31	1101,82
0,730	742,67	784,50	827,48	871,61	916,88	963,29	1010.86	1059,56	1109 42
0,735	747,76	789,88	833,15	877,58	923,16	969,89	1017.78	1066,82	1117,02
0,740	752,84	795,25	838,82	883,55	929,44	976,49	1024,70	1074,08	1124,62
0,745	757,93	800,62	844 48	889,52	935,72	983,09	1031,63	1081,34	1132.22
0,750	763,02	806,00	850,15	895 49	942,00	989,68	1038,55	1088,59	1139,81
0,755	768,10	811,37	855,82	901,46	948,28	996 28	1045,47	1095,85	1 147,41
0,760	773,19	816,74	861 49	907,43	954,56	1002,88	1052,40	1103,11	1155,01
0,765	|778,28	822,12	867,15	913,40	960,84	1009 48	1059,32	1110,37	1162,61
0,770	783,36	827.49	872,82	919,36	967,12	1016,08	1066,25	1117,62	1170,21
0,775	788,45	832,86	878 49	925,33	973,40	1022,67	1073,17	1124,88	1177,81
0,780	793,54	838,24	884,16	931,30	979,68	1029,27	1080,09	1132,14	1185,41
0,785	798,62	843,61	889,83	937,27	985,96	1035,87	1087,02	11 39,40	1 193,01
0.790	803,71	848,98	895,49	943,24	992,24	1042,47	1093,94	1146,65	1200,61
0,795	808,80	854,36	901,16	949,21	998,52	1049,07	1100,86	1153,91	1208 20
0,800	813,88	859.73	906,83	955,18	1004,80	1055,66	1107,79	1161,17	1215,80
0.805	818,97	865,10	912,50	961.15	1011,08	1062,26	1114,71	1168,42	1223.40
0,810	824,06	870,48	918,16	967,12	1017,36	1068.86	1121,63	1175,68	1231,00
0,815	829,15	875 85	923,83	973,09	1023,64	1075 46	1128,56	1182,94	1238,60
0.820	834,23	881,22	929,50	979,06	1029,92	1082,05	1135,48	1190,20	1246,20
0.825	839,32	886,60	9.35,17	985,03	1036,20	1088,65	1142,41	1197,45	1253.80
0.830	844,41	891,97	940,83	991,00	1042,48	1095,25	1149,33	1204,71	1261,40
0,835	849,49	897,34	946,50	996,97	1048,76	1101 85	1156,25	1211,97	1268,99
0,840	854,58	902,72	952,17	1002,94	1055,04	1108,45	1163,18	1219,23	1276,59
0,845	859,67	908,09	957,84	1008 91	1061.32	1 1 ] 5,04	1170,10	1226,48	1284,19
0.850	864 75	913,46	963,51	1014,88	1067,60	1121,64	1177,02	1233,74	1291,79
0.855	869,84	918,84	969,17	1020,85	1073,88	1128,24	1183,95	1241,00	1299 .39
0,860	874,93	924,21	974.84	1026,82	1080,16	1 134,84	1190.87	1248,26	1306,99
0,865	880 01	929,58	980,51	1032.79	1086,44	1141 44	1197,79	1255,51	1314,59
0,870	885,10	934,96	986 18	1038,76	1092,72	1148,03	1204,72	1262,77	1322,19
0,875	890,19	940,33	991,84	1044,73	1099,00	1154.63	1211,64	1270,03	1329,78
0,880	895,27	945,70	997,51	1050,70	1105,28	1 161,23	1218,57	1277.28	1337.38
0.885	900,36	951,08	1003,18	1056,67	1111.56	1167,83	1225,49	1284,54	1.344 98
0 890	905.45	956.45	1008.85	1062,64	1117.84	1174,43	1232,41	1291,80	1352,58
0,895	910,53	961,82	1014,51	1068,61	1 124,12	1 181,02	1239,34	1299,06	1360,18
0,900	915,62	967,20	1020,18	1074,58	1130 40	1187,62	1246,26	1306,31	1367,78
0,905	920,71	972,57	1025 85	1080,55	1136 68	1194.22	1253,18	1313,57	1375,38
0,910	925,79	977,94	1031,52	1086.52	1142 96	1200,82	1260.11	1320 83	1382,98
0,915	930,88	983,32	1037,19	1092,49	1149,24	1207,42	1267,03	1328,09	1390,57
0,920	935,97	988,69	1042,85	1098,46	1155 52	1214,01	1273,96	1335,34	1.398,17
0,925	941,05	994,06	1048 52	1104,43	1161,80	1220,61	1280,88	1342,60	1405,77
0 930	946,14	999,44	1054,19	1110,40	1168,08	1227,21	1287,80	1349,86	1413,37
0,935	951,23	1004.81	1059 86	1116,37	1174,36	1233,81	1294,73	1357 П	1420,97
0,940	956,31	1010,18	1065,52	1122,34	1180,64	1240,40	1301,65	1364,37	1428,57
0,945	961,40	1015,55	1071,19	1128,31	1186,92	1247,00	1308,57	1371,63	1436,17
0,950	966,49	1020,93	1076,86	1134 28	1193 20	1253,60	1315.50	1378,89	1443,77
0,955	971,58	1026,30	1082,53	1140,25	1199,48	1260,20	1 322,42	1386 14	1451,36
0,960	976,66	1031.68	1088,19	1 146,22	1205 76	1266,80	1329,34	1393 40	1458,96
0,965	981,75	1037,05	1093,86	1152,19	1212,04	1273,39	1336,27	1400 66	1466,56
0,970	986,84	1042.42	1099 S3	1158.16	1218,32	1279,99	1343,19	1407,92	1474,16
0,975	991,92	1047,79	1105,20	1164,1.3	1224,60	1286,59	1350,12	1415,17	1481,76
0.980	997,01	1053,17	1110,87	1170,10	1230 88	1293,19	1357,04	1422,43	1489,36
0,985	1002,10	1058,54	1116,53	1176,07	1237,16	1299,79	1363,96	1429 69	1496 96
0,990	1007,18	1063.91	1 122,20	1182,04	1243,44	1306,38	1370,89	1436,95	1 504,56
0,995	1012,27	1069,29	1127,87	1188,01	1249 72	1312.98	1377,81	1444,20	1512.16
1,000	1017,36	1074,66	1133,54	1193,98	1256,00	1319.58	1 384,73	1451,46	1519,75
1,010	1027,53	1085,41	1144,87	1205,92	1268,56	1332,78	1398,58	1465,97	15.34.95
Приложение
381
Продолжение табл. П4.2
Пло1- 11 ость жидкости, 1 /см3	Выталкивающая сила, г, поплавка длиной 1 м тля буйка диаметром, см								
	3,6	3,7	3.8	3.9	4,0	4,1	4.2	4.3	4,4
1,020	1037,70	1096,15	1156,21	1217 86	1281,12	1345,97	1412.43	1480,49	1550,15
1,030	1047,88	1106,90	1167,54	1229,80	1293,67	1359,17	1426.27	1495.00	1565,34
1,040	1058 05	1117,65	1178,88	1241,74	1306.23	1372 36	1440,12	1509,52	1580,54
1,050	1068,22	1128,39	1190,21	1253,68	1318,79	1385,55	1453,97	1524,03	1595.74
1,060	1078,39	1139,14	1201 54	1265 62	1331,35	1398,75	1467,81	1538.54	1610 93
1,070	1088,57	1149,88	1212,88	1277.55	1343.91	1411,94	1481,66	1553.06	1626.13
1,080	1098,74	1160 63	1224,21	1289,49	1356,47	1425,14	1495,51	1567.57	1641,33
1,090	1108,91	1171,38	12.35,55	1301,43	1369,03	1438,33	1509,35	1582.08	1656,52
1,100	1119,09	1182 12	1246,88	1.313,37	1381 59	1451,53	1523,20	1596,60	1671,72
1,110	1129,26	1192,87	1258,22	1325,31	1394,15	1464,72	1537,05	1611,11	1686,92
1 120	1139,43	1203,61	1269,55	] 337 25	1406,71	1477,92	1550,89	1625.62	1702.11
1,130	1149,60	1214,36	1280,89	1349,19	1419,27	1491 11	1564,74	1640,14	1717,31
1,140	1159,78	1225,10	1292,22	1361 13	1431,82	1504.31	1578,58	1654,65	1732,51
1,150	1169,95	1235,85	1303 56	1373,07	1444,38	1517,50	1592,43	1669,16	1747,70
1,160	1180.12	1246,60	1314,89	1385 01	1456,94	1 530,70	1606 28	1683,68	1762 90
1,170	1190,30	1257,34	1326 22	1396 94	1469,50	1543.89	1620,12	1698,19	1778,10
1,180	1200,47	1268.09	1337,56	1408.88	1482,06	1 557,09	1633,97	1712,71	1793,29
1,190	1210,64	1278,83	1348,89	1420,82	1494,62	1570,28	1647,82	1727,22	1808,49
1,200	1220,81	1289,58	1360.23	1432.76	1507,18	1583,48	1661,66	1741 73	1823,68
1,210	1230,99	1300,33	1371,56	1444,70	1519,74	1596,67	1675,51	1756,25	1838.88
1,220	1241,16	1311,07	1382,90	1456,64	1532,30	1609,87	1689.36	1770,76	1854.08
1,230	1251,33	1321.82	1394,23	1468,58	1544,86	1623,06	1703,20	1785,27	1869.27
1,240	1261,51	1332,56	1405,57	1480,52	1557,42	1636,26	1717,05	1799,79	1884.47
1,250	1271,68	1343.31	1416,90	1492,46	1 569,97	1649,45	1730,89	181430	1899 67
1,260	1281,85	1354,05	1428,24	1504,40	1582.53	1662,65	1744,74	1828,81	1914.86
1,270	1292.02	1364,80	1439 57	1516,33	1595,09	1675,84	1758,59	1843,33	1930 06
1,280	1302,20	1375,55	1450,90	1528,27	1607,65	1689,04	1772,43	1857,84	1945 26
1,290	1312.37	1386,29	1462,24	1540,21	1620,21	1702,23	1786.28	1872,35	1960 45
1,300	1322,54	1397,04	1473,57	1552,15	1632,77	1715,4.3	1800,13	1886,87	1975.65
1,310	1332,72	1407,78	1484,91	1564,09	1645,33	1728,62	1813,97	1901.38	1990,85
1,320	1342,89	1418,53	1496,24	1576,03	1657,89	1741,82	1827,82	1915.90	2006,04
1,330	1353 06	1429,28	1507,58	1587,97	1670,45	1755,01	1841,67	1930,41	2021,24
1,340	1363,23	1440,02	1518,91	1599,91	1683,01	1768,21	1855,51	1944,92	2036,44
1,350	1373,41	1450,77	1530,25	1611,85	1695,57	1781,40	1869,36	1959,44	2051,63
1.360	1383,58	1461,51	1541,58	1623,78	1708,12	1794,60	1883,20	1973,95	2066,83
1,370	1393,75	1472,26	1552,92	1635,72	1720,68	1807,79	1897,05	1988.46	2082,02
1,380	1403,93	1483.00	1564,25	1647,66	1733 24	1820 99	1910,90	2002,98	2097 22
1,390	1414,10	1493,75	1575,58	1659,60	1745,80	1834,18	1924,74	2017,49	2112,42
1,400	1424,27	1504,50	1586 92	1671 54	1758,36	1847,38	1938,59	2032,00	2127 61
1,410	1434,44	1515,24	1598,25	1683,48	1770,92	1860,57	1952,44	2046,52	2142,81
1,420	1444,62	1525,99	1609,59	1695,42	1783,48	1873 77	1966.28	2061,03	2158,01
1,430	1454,79	1536,73	1620,92	1707,36	1796,04	1886,96	1980,13	2075,54	2173,20
1,440	1464,96	1547,48	1632,26	1719,30	1808,60	1900,15	1993,98	2090.06	2188,40
1,450	1475,14	1558,23	1643,59	1731,24	1821,16	1913,35	2007,82	2104,57	2203,60
1,460	1485,31	1568,97	1654,93	1 743,17	183.3,72	1926,54	2021,67	2119,09	2218,79
1,470	1495,48	1579,72	1666 26	1755 11	1846,27	1939,74	2035,51	2133,60	2233,99
1,480	1505,65	1590 46	1677,60	1767,05	1858,83	1952,93	2049,36	2148,11	2249,19
1,490	1515.83	1601,21	1688,93	1778,99	1871,39	1966,13	2063,21	2162,63	2264,38
1,500	1526,00	1611,96	1700,27	1790,93	1883,95	1979,32	2077,05	2177,14	2279,58
1,510	1536,17	1622,70	171 1,60	1802,87	1896,51	1992,52	2090,90	2191,65	2294,78
1,520	1546,35	1633,45	1722,93	1814,81	1909,07	2005,71	2104,75	2206,17	2309,97
1,530	1556,52	1644.19	1734,27	1826,75	1921,63	2018,91	2118,59	2220,68	2325,17
1,540	1566,69	1654,94	1745,60	1838,69	1934,19	2032,10	2132.44	2235,19	2340,36
1,550	1576,86	1665.68	1756,94	1850,63	1946,75	2045,30	2146,29	2249,71	2355,56
1,560	1 587.04	1676,43	1768,27	1862,56	1959,31	2058,49	2160.13	2264,22	2370,76
1,570	1597,21	1687,18	1779,61	1874,50	1971,87	2071 69	2173 98	2278,74	2385,95
1,580	1607,38	1697,92	1790,94	1886,44	1984,42	2084,88	2187,83	2293,25	2401,15
1,590	1617,56	1708,67	1802,28	1898.38	1996,98	2098,08	2201,67	2307.76	2416,35
1,600	1627,73	1719,41	1813,61	1910,32	2009,54	2111,27	2215,52	2322,28	2431,54
382
Приложение
Продолжение табл П4 2
Плотность жидкости,. г/смч	Выталкивающая сила, г, поплавка длиной 1 м для буйка диаметром, см								
	3,6	3,7	3,8	3.9	4,0	4.1	4.2	4,3	44
1,610	1637,90	1730,16	1824,95	1922,26	2022,10	2124,47	2229,36	2336,79	2446,74
1,620	1648,07	1740,91	1836.28	1934,20	2034,66	2137,66	2243,21	2351,30	2461,94
1,630	1658,25	1751,65	1847,61	1946,14	2047,22	2150,86	2257,06	2365,82	2477,13
1,640	1668,42	1762,40	1858,95	1958,08	2059,78	2164,05	2270.90	2380,33	2492,33
1,650	1678,59	1773,14	1870,28	1970,02	2072,34	2177,25	2284.75	2394,84	2507,53
1.660	1688,77	1783,89	1881,62	1981,95	2084,90	2190,44	2298,60	2409,36	2522,72
1,670	1698,94	1794,64	1892,95	1993,89	2097,46	2203,64	2312,44	2423,87	2437,92
1,680	1709,11	1805,38	1904,29	2005,83	2110,02	2216,83	2326,29	2438,38	2553,12
1,690	1719,28	1816,13	1915,62	2017,77	2122,57	2230,03	2340,14	2452,90	2568,31
1.700	1729,46	1826,87	1926,96	2029,71	2135,13	2243,22	2353.98	2467,41	2583,51
1,710	1739,63	1837.62	1938,29	2041,65	2147,69	2256,42	2367.83	2481,93	2598,71
1,720	1749,80	1848,36	1949,63	2053,59	2160,25	2269,61	2381,67	2496,44	2613,90
1.730	1759,98	1859,11	1960,96	2065,53	2172,81	2282,81	2395,52	2510,95	2629,10
1,740	1770,15	1869,86	1972,29	2077,47	2185,37	2296,00	2409,37	2525,47	2644,29
1,750	1780,32	1880,60	1983,63	2089,71	2197,93	2309,20	2423,21	2539,98	2659,49
1,760	1790,49	1891,35	1994,96	2101,34	2210,49	2322,39	2437,06	2554,49	2674,69
1,770	1800,67	1902,09	2006,30	2113,28	2223,05	2335,59	2450,91	2569,01	2689,88
1,780	1810,84	1912,84	2017,63	2125,22	2235,61	2348,78	2464,75	2583,52	2705,08
1,790	1821,01	1923,59	2028,97	2137,16	2248,17	2361,98	2478,60	2598,03	2720,28
1,800	1831,19	1934,33	2040,30	2149,10	2260,72	2375,17	2492,45	2612,55	2735,47
Таблица Т14.3 Выталкивающая сила поплавка буйковых уровнемеров при диаметре буйка от 4,5 до 5,3 см
Плотность жидкости, ] /см ’	Выталкивающая сила, г			, поплавка длиной 1		м лля буйка диаметром, см			
	4,5	4,6	4.7	4,8	4,9	5,0	5 1	5.2	5,3
0,500	794,81	830,53	867,03	904,31	942,39	981.25	1020,89	1061,31	1102,53
0,505	802,76	838,83	875,70	913,36	951,81	991,06	1031,10	1071,93	1113,55
0,510	810,71	847,14	884,37	922,40	961 24	1000,87	1041,30	1082,54	1124,58
0,515	818,65	855,44	893,04	9.31,44	970.66	1010,68	1051,51	1093,15	1135,60
0,520	826,60	863,75	901,71	940,49	980,08	1020,49	1061,72	1103 77	1146,63
0,525	834,55	872,05	910,38	949,53	989,51	1030,31	1071,93	1114.38	1157,65
0,530	842,50	880,36	919,05	958,57	998,93	1040,12	1082,12	1124,99	1168,68
0,535	850,45	888,66	927,72	967,62	1008,36	1049,93	1092,35	1135 61	1179,70
0,540	858,39	896,97	936,39	976,66	1017,78	1059,74	1102,56	1146,22	1190,73
0,545	866,34	905 23	945,06	985,70	1027,20	1069,56	1112,77	1156,83	1201,75
0,550	874,29	913 58	953,73	994,75	1036,63	1079,37	1122,98	1167,45	1212,78
0,555	882,24	921,88	962,40	1003,79	1046,05	1089.18	1133,18	1178,06	1223,81
0.560	890,19	930,19	971,07	1012,83	1055,47	1098,99	1143,39	1188,67	1234,83
0,565	898,13	938,49	979.74	1021,88	1064,90	1108,81	1153,60	1199,29	1245,86
0,570	906,08	946,80	988,41	1030,92	1074,32	1118,62	1163,81	1209.90	1256,88
0,575	914,03	955 10	997,08	1039,96	1083,75	1128,43	1174,02	1220,51	1267,91
0,580	921,98	963,41	1005,75	1049,01	1093,17	1138,24	1184,23	1231,13	1278,93
0,585	929,93	971,72	1014,42	1058,05	1102,59	1148,06	1194,44	1241,74	1289,96
0,590	937,87	980.02	1023,09	1067,09	1112,02	1157,87	1204,65	1252,35	I 300.98
0,595	945,82	988.33	1031,76	1076,13	1121,44	1167,68	1214,86	1262.96	1312,01
0,600	953,77	996,63	1040,43	1085,18	1130,87	1177,49	1225,06	1273,58	1323,03
0,605	961,72	1004,94	1049 10	1094,22	1140,29	1187,31	1235,27	1284,19	1334,06
0,610	969,67	1013,24	1057,78	1103,26	1149,71	1197,12	1245,48	1294,80	1345,08
0.615	977.62	1021.55	1066,45	1112,31	1159,14	1206,93	1255,69	1.305,42	1356,11
0,620	985,56	1029 85	1075,12	1121,35	1168,56	1216,74	1265.90	1316,03	1367,13
Приложение
383
Продолжение табл. П4.3
Плотность	Выталкивающая сила, 1			, поплавка длиной 1		м для буйка диаметром, см			
жидкости, Г/СМ'	4,5	4,6	4,7	4,8	4,9	5,0	5.1	5,2	5,3
0,625	993,51	1038,(6	1083,79	1130,39	1177,99	1226,56	1276,11	1326,64	1378.16
0,630	1001,46	1046,46	1092,46	1139,44	1187,41	1236,37	1286,32	1337,26	1389,18
0,635	1009,41	1054,77	1101,13	1148,48	1196,83	1246,18	1296,53	1347,87	1400,21
0,640	1017,36	1063,07	1109,80	1157,52	1206,26	1255,99	1306,74	1358,48	1411,24
0,645	1025,30	1071,38	1118,47	1166,57	1215,68	1265,81	1316,94	1369,10	1422,26
0,650	1033,25	1079.68	1127 14	1175,61	1225,11	1275,62	1327,15	1379,71	1433,29
0,655	1041,20	1087,99	1135,81	1184,65	1234,53	1285 43	1337.36	1390,32	1444.31
0,660	1049,15	1096,29	1144,48	1193,70	1243,95	1295,24	1347,57	1400,94	1455,34
0,665	1057,10	1104,60	1153,15	1202,74	1253,38	1305,06	1357,78	1411.55	1466,36
0,670	1065.04	1112.91	1161,82	1211,78	1262,80	1314,87	1367,99	1422,16	1477,39
0,675	1072,99	1121,21	1170,49	1220,83	1272,22	1324,68	1378,20	1432.78	1488,41
0,680	1080.94	1129,52	1179,16	1229,87	1281,65	1334.49	1388,41	1443.39	1499,44
0,685	1088,89	1137,82	1187,83	1238.91	1291,07	1344,31	1398,62	1454,00	1510,46
0,690	1096,84	1146,13	1196,50	1247,96	1300,50	1354,12	1408,82	1464,62	1521,49
0,695	1104.79	1154,43	1205,17	1257,00	1309.92	1363,93	1419,03	1475,23	1532,51
0,700	1112,73	1162,74	1213,84	1266,04	1319,34	1373,74	1429,24	1485.84	1543,54
0,705	1120,68	1171,04	1222,51	1275,08	1328,77	138.3,56	1439.45	1496.45	1554,56
0,710	1128,63	1179,35	1231,18	1284,13	1338,19	1393,37	1449,66	1507,07	1565,59
0,715	1136,58	1187,65	1239,85	1293,17	1347,62	1403,18	1459,87	1517,68	1576,61
0,720	1144,53	1195,96	1248,52	1302,21	1357,04	1412,99	1470,08	1528,29	1587,64
0,725	1152,47	1204,26	1257,19	1311,26	1366,46	1422,81	1480,29	1538,91	1598,67
0,730	1160,42	1212,57	1256,86	1320,30	1375,89	1432,62	1490,50	1549,52	1609,69
0,735	1168,37	1220,87	1274,53	1329,34	1385,31	1442.43	1500,70	1560,13	1620,72
0,740	1176,32	1229,18	1283,20	1338,39	1394,74	1452,24	1510,91	1570,75	1631,74
0,745	1184,27	1237,48	1291,87	1347,43	1404,16	1462,06	1521,12	1581,36	1642,77
0,750	1192,21	1245,79	1300,54	1356,47	1413,58	1471.87	1531 33	1591,97	1653,79
0,755	1200,16	1254,09	1309.21	1365,52	1423,01	1481,68	1541,54	1602 59	1664,82
0,760	1208,11	1262,40	1317,88	1374,56	1432,43	1491,49	1551,75	1613,20	1675,84
0,765	1216,06	1270,71	1326,55	1383,60	1441,86	1501,31	1561,96	1623,81	1686,87
0,770	1224,01	1279,01	1335,23	1392,65	1451,28	1511,12	1572,17	1634,43	1697,89
0,775	1231.96	1287,32	1343,90	1401,69	1460,70	1520,93	1582,38	1645,04	[ 708,92
0,780	1239,90	1295,62	1352,57	1410,73	1470,13	1530,74	1592,58	1655 65	1719,94
0,785	1247,85	1303,93	1361,24	1419,78	1479,55	1540,56	1602,79	1666,27	1730,97
0,790	1255,80	1312,23	1369,91	1428,82	1488,97	1550,37	1613,00	1676,88	1741,99
0,795	1263,75	1320,54	1378,58	1437,86	1498,40	1560,18	1623,21	1687,49	1753,02
0,800	1271,70	1328,84	1387,25	1446,90	1507,82	1569,99	1633.42	1698,11	1764,04
0,805	1279,64	1337,15	1395,92	1455,95	1517,25	1579.81	1643,63	1708,72	1775,07
0,810	1287,59	1345,45	1404,59	1464,99	1526,67	1589,62	1653,84	1719,33	1786,10
0,815	1295,54	1353,76	1413.26	1474,03	1536,09	1599.43	1664,05	1729,94	1797,12
0,820	1303,49	1 362,06	1421,9.3	1483,08	1545.52	1609,24	1674,26	1740,56	1808,15
0,825	1311,44	1370.37	1430,60	1492,12	1554,94	1619,06	1684,46	1751,17	1819,17
0,830	1319,38	1378,67	1439,27	1501,16	1564,37	1628,87	1694,67	1761,78	1830,20
0,835	1327,33	1386,98	1447,94	1510,21	1573,79	1638,68	1704,88	1772,40	1841,22
0,840	1335,28	1395,28	1456,61	1519,25	1583,21	1648,49	1715,09	1783,01	1852,25
0,845	1343,23	1403,59	1465,28	1528,29	1592,64	1658,31	1725,30	1793,62	1863,27
0,850	1351.18	1411,90	1473,95	1537,34	1602,06	1668,12	1735,51	1804.24	1874,30
0,855	1359.12	1420,20	1482,62	1546,38	1611,49	1677,93	1745,72	1814,85	1885,32
0,860	1367,07	1428,51	1491,29	1555,42	1620,91	1687,74	1755,93	1825,46	1896,35
0,865	1375,02	1436,81	1499,96	1564,47	1630,33	1697,56	1766,14	1836,08	1907,37
0,870	1382,97	1445,12	1508,63	1573,51	1639,76	1707,37	1776,34	1846,69	1918,40
0,875	1390,92	1453,42	1517,30	1582,55	1649,18	1717,18	1786,55	1857,30	1929,42
0,880	1398,87	1461,73	1525,97	1591,60	1658,61	172б,99	1796,76	1867 92	1940,45
0,885	1406 81	1470,03	1534,64	1600,64	1668,03	1736,81	1806,97	1878,53	1951,48
0,890	1414,76	1478,34	1543,31	1609,68	1677,45	1746,62	1817,18	1889,14	1962,50
0,895	1422,71	1486,64	1551,98	1618,73	1686,88	1756,43	1827,39	1899,76	1973,53
0,900	1430,66	1494,95	1560,65	1627,77	1696,30	1766,24	1837,60	1910,37	1984,55
384
Приложение
Продолжение табл. П4.3
П Ю1НОСТН жидкости, 1 /см *	Вы и 1кивак>шая си,id, г, поплавка д шной 1 м для буйка диаметром, см								
	4,5	4,6	4,7	4,8	4,9	5,0	5,1	5.2	5,3
0,905	1438,61	1503,25	1569,32	1636,81	1705,72	1776,06	1847,81	1920,98	1995,58
0,910	1446,55	1511,56	1577,99	1645,85	1715,15	1785.87	1858,02	1931,60	2006,60
0,915	1454,50	1519,86	1586,66	1654,90	1724,57	1795,68	1868,23	1942,21	2017,63
0,920	1462,45	1528,17	1595,33	1663,94	1734,00	1805,49	1878,43	1952,82	2028,65
0,925	1470,40	1536,47	1604,00	1672,98	1743,42	1815,31	1888,64	1963,43	2039,68
0,930	1478,35	1544,78	1612,67	1682,03	1752,84	1825,12	1898.85	1974,05	2050,70
0,935	1486,29	1553,08	1621,35	1691,07	1762,27	1834,93	1909,06	1984,66	2061,73
0,940	1494,24	1561,39	1630,02	1700,11	1771,69	1844,74	1919,27	1995,27	2072,75
0,945	1502,19	1569,70	1638,69	1709,16	1781.12	1854,56	1929,48	2005,89	2083,78
0,950	1510,14	1578,00	1647,36	1718,20	1790,54	1864,37	1939.69	2016,50	2094,80
0,955	1518,09	1586,31	1656,03	1727,24	1799,96	1874,96	1949,90	2027,11	2105,83
0,960	1526,04	1594.61	1664,70	1736,29	1809,39	1883,99	1960,10	2037,73	2116,85
0,965	1533,98	1602,92	1673,37	1745,33	1818,81	1893,81	1970,31	2048,34	2127,88
0,970	1541,93	1611,22	1682,04	1754,37	1828,24	1903 62	1980,52	2058,95	2138,91
0,975	1549,88	1619,53	1690,71	1763,42	1837,66	1913,43	1990,73	2069,57	2149,93
0,980	1557,83	1627,83	1699,38	1772 46	1847,08	1923,24	2000,94	2080,18	2160,96
0,985	1565,78	1636,14	1708,05	1781.50	1856,51	1933 06	2011,15	2090,79	2171,98
0,990	1573,72	1644,44	1716,72	1790,55	1865.93	1942.87	2021.36	2101,41	2183,01
0,995	1581 67	1652,75	1725,39	1799,59	1875.36	1952,68	2031,57	2112,02	2194,03
1,000	1589 62	1661,05	1734,06	1808,6.3	1884 78	1962,49	2041,78	2122,63	2205,06
1,010	1605,52	1677,66	1751,40	1826,72	1903,63	1982,12	2062,19	2143,86	2227,11
1,020	1621,41	1694,27	1768,74	1844,80	1922,47	2001,74	2082,61	2165,08	2249,16
1,030	1637,31	1710.88	1786,08	1862,89	1941,32	2021,36	2103,03	2186,31	2271,21
1,040	1653,20	1727,49	1803.42	1880,97	1960,17	2040,99	2123,44	2207,53	2293,25
1,050	1669,10	1744,10	1820.76	1899,06	1979,01	2060,61	2143,86	2228,76	2.315,30
1,060	1684,99	1760,71	1838,10	1917,14	1997.86	2080,24	2164.28	2249,98	2337,35
1,070	1700,89	1777,32	1855,44	1935,23	2016,71	2099,86	2184.69	2271,21	2359,40
1,080	1716,78	1793,93	1872,78	1953,31	2035,55	2119,48	2205.11	2292,43	2381,45
1,090	1732,68	1810,54	1890,11	1971,40	2054,40	2139,11	2225,52	2313,66	2403,50
1,100	1748,57	1827,15	1907,45	1989,48	2073.24	2158,73	2245,94	23.34,88	2425,55
1,110	1764.47	1843.76	1924 79	2007,57	2092,09	2178,35	2266.36	2356,11	2447,60
1,120	1780,36	1860,37	1942,13	2025,65	2110,94	2197,98	2286,77	2377,33	2469,65
1,130	1796.26	1876.98	1959,47	2043.74	2129,78	2217 60	2307,19	2398,56	2491,70
1,140	1812,15	1893,59	1976,81	2061,82	2148,63	2237,22	2327,61	2419,78	2513,74
1,150	1828,05	1910.20	1994,15	2079,91	2167,48	2256,85	2348,02	2441,01	2535,79
1,160	1843,94	1926,80	2011,49	2097,99	2186,32	2276,47	2368,44	2462,23	2557,84
1,170	1859.84	1943,41	2028,83	2116,08	2205,17	2296,09	2388,86	2483,46	2579,89
1,180	1875,73	1960.02	2046,17	2134,16	2224,02	2315,72	2409,27	2504,68	2601,94
1,190	1891,63	1976,63	2063,51	2152,25	2242,86	23.35,34	2429 69	2525,91	2623,99
1,2'00	1907,52	1993,24	2080,85	2170,33	2261,71	2354,97	2450.10	2547,13	2646,04
1,210	1923,42	2009,85	2098,19	2188,42	2280,56	2374,59	2470,52	2568,36	2668,09
1,220	1939,31	2026,46	2115,53	2206,50	2299,40	2394 21	2490,94	2589,58	2690,14
1,230	1955,21	2043,07	2132,87	2224,59	2.318,25	2413,84	2511 35	2610,81	2712,19
1,240	1971,10	2059,68	2150,21	2242,67	2337,10	243.3,46	2531,77	2632.03	2734,24
1 250	1987,00	2076,29	2167,54	2260,76	2355,94	2453,08	2552,19	2653.25	2756.28
1,260	2002,89	2092,90	2184,88	2278,84	2374,79	2472.71	2572,60	2674.48	2778,33
1,270	2018,79	2109,51	2202,22	2296,93	2.393 64	2492,33	2593,02	2695,70	2800,38
1,280	2034,68	2126,12	2219,56	2315,01	2412,48	2511,95	2613,4.3	2716,93	2822,43
1,290	2050,58	2142,73	2236,90	2333,10	2431,33	2531,58	2633,85	2738,15	2844,48
1,300	2066,47	2159,34	2254,24	2351,18	2450,17	2551,20	2654,27	2759,38	2866,53
1,310	2082,37	2175,95	2271,58	2369,27	2469,02	2570,82	2674,68	2780,60	2888,58
1,320	2098,26	2192,55	2288,92	2387,35	2487,87	2590,45	2695,10	2801,83	2910,63
1,330	2114,16	2209,16	2306,26	2405,44	2506,71	2610,07	2715,52	2823 05	2932,68
1,340	2130,05	2225,77	2323,60	2423,52	2525,56	2629,70	2735,93	2844,28	2954,73
1,350	2145,95	2242,38	2340,94	2441,61	2544,41	2649,32	2756,35	2865,50	2976,77
1,360	2161,84	2258,99	2358 28	2450,69	2563,25	2668,94	2776,77	2886,73	2998,82
1,370	2177,74	2275,60	2375,62	2477,78	2582,10	2688,57	2797,18	2907,95	3020,87
Приложение
385
Продолжение mad.i. П4.3
Плотность ЖИДКОСТИ, 1 /см3	Выталкивающая сита, г, поплавка длиной 1 м для буйка диаметром, см								
	4,5	4,6	4,7	4,8	4,9	5,0	5.1	5.2	5,3
1,380	2193,63	2292,21	2392,96	2495,86	। 2600,95	2708,19	2817,60	2929,18	3042,92
1,390	2209,53	2308,82	2410,30	2513,95	2619,79	2727,81	2838,01	2950.40	3064,97
1,400	2225,42	2325,43	2427,64	2532.04	2638,64	2747,44	2858.43	2971,63	3087,02
1,410	2241.32	2342,04	2444,97	2550,12	2657.49	2767,06	2878,85	2992,85	3109,07
1,420	2257,21	2358,65	2462,31	2568,21	2676,33	2786,68	2899,26	3014,08	3131,12
1,430	2273.11	2375,26	2479,65	2586,29	2695,18	2806,31	2919.68	3035,30	3153,17
1,440	2289,01	2391,87	2496,99	2604,38	2714,03	2825.93	2940,10	3056,53	3175,22
1,450	2304,90	2408,48	2514,33	2622,46	2732,87	2845.55	2960,51	3077,75	3197,26
1,460	2320.80	2425,09	2531,67	2640,55	2751 72	2865,18	2980,93	3098,98	3219,31
1,470	2336,69	2441,70	2549,01	2658,63	2770,56	2884,80	3001,35	3120,20	3241,36
1,480	2352,59	2458,30	2566,35	2676,72	2789,41	2904,43	3021,76	3141,43	3263,41
1,490	2368,48	2474,91	2583,69	2694,80	2808,26	2924,05	3042,18	3162.65	3285,46
1,500	2384,38	2491,52	2601 03	2712.89	2827,10	2943,67	3062,59	3183,88	3307,51
1,510	2400,27	2508,13	2618,37	2730.97	2845,95	2963 30	3083,01	3205,10	3329,56
1,520	2416,17	2524,74	2635,71	2749,06	2864,80	2982,92	3103,43	3226,33	3351,61
1,530	2432,06	2541,35	2653 05	2767,14	2883,64	3002,54	3123,84	3247,55	3373,66
1,540	2447,96	2557,96	2670,39	2785,23	2902 49	3022,17	3144.26	3268,78	3395,71
1,550	2463,85	2574,57	2687,73	2803,31	2921 34	3041,79	3164.68	3290 00	3417,76
1,560	2479,75	2591,18	2705,07	2821,40	2940,18	3061.41	3185,09	3311,22	3439,80
1,570	2495,64	2607,79	2722.41	2839,48	2959,03	3081,04	3205.51	3332,45	3461,85
1,580	2511,54	2624,40	2739,74	2857,57	2977,88	3100,66	3225,92	3353,67	3483,90
1,590	2527,43	2641.01	2757,08	2875,65	2996,72	3120 28	3246.34	3374,90	3505,95
1,600	2543,33	2657,62	2774,42	2893,74	3015,57	3139,91	3266,76	3396 12	3528 00
1,610	2559,22	2674,23	2791 76	2911,82	3034,42	3159,53	3287,17	3417,35	3550,05
1,620	2575,12	2690,84	2809,10	2929,91	3053,26	3179,16	3307.59	3438.57	3572,10
1,630	2591,01	2707,45	2826.44	2947,99	3072,11	3198,78	3328,01	3459,80	3594,15
1,640	2606,91	2724,05	2843,78	2966,08	3090 95	3218 40	3348,42	3481,02	3616,20
1,650	2622,80	2740,66	2861,12	2984,16	3109,80	3238,03	3368,84	3502.25	3638,25
1,660	2638,70	2757,27	2878.46	3002 25	3128,65	3257,65	3389,26	3523,47	3660.29
1,680	2654,59	2773,88	2895,80	3020,33	3147,49	3277,27	3409,67	3544,70	3682,34
1,680	2670,49	2790,49	2913,14	30.38,42	.3166,34	3296,90	.3430,09	3565,92	3704,39
1,690	2686,38	2807,10	2930,48	3056,50	3185.19	3316,52	3450,50	3587.15	3726,44
1,700	2702.28	2823,71	2947.82	3074,59	3204,03	3336,14	3470.92	3608,37	3748,49
1,710	2718,17	2840,32	2965,16	3092,70	3222,88	3355,77	3491,34	3629,60	3770,54
1,720	2734,07	2856,93	2982,50	3110,76	3241,73	3375,39	3511,75	3650,82	3792,59
1,730	2749,96	2873.54	2999,83	3128,84	3260,57	3395,01	3532,17	3672,05	3814,64
1,740	2765.86	2890,15	3017,17	3146,93	3279,42	3414,64	3552,59	3693,27	3836,69
1,750	2781.75	2906,76	.3034,51	3165,01	3298,27	3434,26	3573,00	3714,50	3858,74
1,760	2797,65	2923,37	3051,85	3183,10	3317,11	3453,89	3593,42	3735,72	3880.78
1,770	2813,54	2939,98	3069,19	3201,18	3335,96	3473,51	3473,51	3756,95	3902 83
1,780	2829,44	2956,59	3086,53	3219,27	.3354,81	3493,13	3634,25	3778,17	3924,88
1,790	2845,33	2973,20	3103,87	3237,35	3373,65	3512,76	3654,67	3799,40	3946,93
1,800	2861,23	2989,80	3121,21	3255,44	3392,50	3532,38	3675.08	3820,62	3968,98
386
Приложение
Таблица 114 4 Выталкивающая сила поплавка буйковых уровнемеров при диаметре буйка от 5,4 до 6,2 см
Плотность	Выталкивающая сила, г			, поплавка длиной 1		м для буйка диаметром, см			
жидкости,									
г/см*	5,4	5.5	5,6	5.7	5,8	5.9	6,0	6,1	6,2
0,300	686,72	712,39	738,53	765,14	792,22	819,77	847,80	876,29	905,26
0,301	689,01	714,76	740,99	767,69	794,86	822,86	850,63	879,22	908,28
0,302	691,30	717,14	743,45	770,24	797,50	825,24	853,45	882,14	911,30
0,303	693.58	719,51	745.91	772,79	800,14	827,97	856,28	885,06	914,31
0,304	695,87	721,89	748,37	775,34	802,78	830,70	859,10	887,98	917,33
0,305	698,16	724,26	750,84	777,89	805,42	833,44	861,9.3	890,90	920,35
0,306	700.45	726,63	753,30	780,44	808,07	836,17	864,76	893,82	923,37
0,307	702,74	729,01	755,76	782,99	810,71	838,90	867.58	896,74	926,38
0,308	705,03	731,38	758,22	785,54	813,35	841,63	870,41	899,66	929,40
0,309	707.32	733,76	760,68	788,09	815,99	844,37	873,23	902,58	932,42
0,310	709.61	736,13	763,14	790,64	818,63	847.10	876,06	905,50	935,44
0,311	711,90	738,51	765,61	793,19	821,27	849,83	878,89	908,42	938,45
0,312	714,19	740,88	768,07	795 74	823,91	852,56	881,71	911,35	941,47
0,313	716,47	743,26	770,53	798,29	826,55	855,30	884,54	914,27	944,49
0,314	718,76	745,63	772,99	800,84	829,19	858,03	887,36	917,19	947,51
0,315	721,05	748,01	775,45	803,39	831,83	860,76	890,19	920,11	950,52
0,316	723,34	750,38	777,91	805,95	834,47	863,50	893,01	923,03	953,54
0,317	725,63	752,75	780,38	808,50	837,11	866,23	895,84	925,95	956,56
0,318	727,92	755.13	782,84	811,05	839.75	868,96	898,67	928,87	959,58
0,319	730,21	757,50	785 30	813,60	842,39	871,69	901,49	931,79	962,59
0,320	732,50	759,88	787,76	816,15	845,04	874,43	904,32	934,71	965,61
0,321	734,79	762,25	790,22	818,70	847,68	877,16	907,14	937,63	968,63
0,322	737,08	764,63	792,68	821,25	850,32	879,89	909,97	940,56	971,65
0,323	739,36	767.00	795,15	823,80	852.96	882,62	912,80	943,48	974,66
0,324	741,65	769.38	797,61	826,35	855,60	885,36	915.62	946,40	977,68
0,325	743,94	771.75	800,07	828,90	858,24	888,09	918,45	949,32	980,70
0,326	746,23	774,13	802,53	831,45	860,08	890,82	921,27	952,24	983,72
0,327	748,52	776,50	804,99	834,00	863,52	893,55	924.10	955,16	986,73
0,328	750,81	778,88	807,46	836,55	866,16	896,29	926,93	958,08	989,75
0,329	753,10	781 25	809,92	839,10	868,80	899,02	929,75	961,00	992,77
0,330	755.39	783,62	812,38	841,65	871,44	901,75	932,58	963,92	995,79
0,331	757,68	786,00	814,84	844.20	874,08	904,48	935,40	966,84	998,80
0,332	759,97	788 37	817,30	846,75	876,72	907,22	938,23	969,76	1001,82
0,333	762,26	790,75	819,76	849,30	879,36	909,95	941,06	972,69	1004,84
0,334	764,54	793,12	822,23	851,85	882,01	912,68	943,88	975,61	1007,86
0,335	766,83	795 50	824,69	854,40	884,65	915,41	946,71	978,53	1010,87
0,336	769,12	797.87	827,15	856,95	887,29	918,15	949,53	981,45	1013,89
0,337	771,41	800,25	829,61	859,50	889,93	920,88	952,36	984,37	1016,91
0,338	773,70	802.62	832,07	862,05	892,57	923,61	955,19	987,29	1019,93
0,339	775,99	805,00	834,63	864,61	895,21	926,34	958,01	990,21	1022,94
0,340	778,28	807,37	837,00	867,16	897,85	929,08	960,84	993,13	1025,96
0,341	780,57	809,74	839,46	869,71	900,49	931,81	963,66	996.05	1028,98
0,342	782,86	812,12	841,92	872,26	903,13	934,54	966,49	998,97	1032,00
0,343	785,15	814.49	844,38	874,81	905,77	937,27	969,32	1001,90	1035,01
0,344	787.43	816,87	846,84	877,36	908,41	940,01	972,14	1004,82	1038,03
0,345	789,72	819,24	849.30	879,91	911,05	942,74	974,97	1007.74	1041,05
0,346	792,01	821,62	851,77	882,46	913,69	945,47	977,79	1010,66	1044,07
0,347	794,30	823,99	854,23	885,01	916,33	948,20	980,62	1013,58	1047,08
0,348	796,59	826,37	856,69	887,56	918,97	950,94	983,45	1016,50	1050,10
0,349	798,88	828,74	859,15	890,11	921,62	953,67	986,27	1019,42	1053,12
0,350	801,17	831,12	861 61	892,66	924,26	956,40	989,10	1022,34	1056.14
0,351	803,46	833,49	864,07	895,21	926,90	959,13	991.92	1025.26	1059,15
0,352	805,75	835,87	866,54	897,76	929,54	961,87	994,75	1028,18	1062,17
0,353	808,04	838,24	869,00	900,31	932,18	964,60	997.58	1031,10	1065,19
0,354	810,32	840.61	871,46	902,86	934,82	967,33	1000,40	1034,03	1068,21
0,355	812,61	842,99	873,92	905,41	937,46	970,06	1003.23	1036,95	1071,22
0,356	814,90	845,36	876,38	907,96	940,10	972,80	1006,05	1039,87	1074,24
0,357	817,19	847,74	878,85	910,51	942,74	975,53	1008,88	1042,79	1077,26
Приложение
387
Продолжение табл П4.4
Плотность жидкости, г, см3	Выталкивающая сила.			, поплавка длиной 1		м для буйка диаметром, см			
	5.4	5,5	5,6	5,7	5,8	5,9	6,0	6.1	6,2
0,358	819,48	850,11	881,31	913,06	945,38	978,26	1011,71	1045,71	1080,28
0,359	821.77	852,49	883,77	915,61	948,82	980,99	1014,53	1048,63	1083,29
0,360	824,06	854,86	886,23	918,16	950,66	983,73	1017,36	1051,55	1086,31
0,361	826,35	857,24	888,69	920,71	953,30	986,46	1020,18	1054,47	1089,33
0,362	828,64	859,61	891,15	923,27	955,94	989,19	1023,01	1057,39	1092,35
0,363	830,93	861,99	893,62	925,82	958,59	991,92	1025,84	1060,31	1095,36
0,364	833,21	864,36	896,08	928,37	961,23	994,66	1028,66	1063,23	1098,38
0,365	835,50	866,74	898,54	930,92	963,87	997,39	1031,49	1066,16	1101,40
0,366	837,79	869,11	901,00	933,47	966,51	1000,12	1034,31	1069,08	1104,42
0,367	840,08	871,48	903,46	936,02	969,15	1002,85	1037,14	1072,00	1107,43
0,368	842,37	873,86	905,92	938,57	971,79	1005,59	1039,97	1074,92	1110,45
0,369	844,66	876,23	908,39	941,12	974,43	1008,32	1042,79	1077,84	1113,47
0,370	846,95	878,61	910,85	943,67	977,07	1011,05	1045,62	1080,76	1116,49
0,371	849,24	880,98	913,31	946,22	979,71	1013,79	1048,44	1083,68	1119,50
0,372	851,53	883,36	915,77	948,77	982,35	1016,52	1051,27	1086,60	1122,52
0,373	853,82	885,73	918,23	951,32	984,99	1019,25	1054,09	1089,52	1125,54
0,374	856,11	888,11	920,69	953,87	987,63	1021,98	1056,92	1092.44	1128,56
0,375	858,39	890,48	923,16	956,42	990,27	1024,72	1059,75	1095,37	1131,57
0,376	860.68	892,86	925,62	958,97	992,91	1027,45	1062,57	1098,29	1134,59
0,377	862,97	895,23	928 08	961,52	995,56	1030,18	1065,40	1101,21	1137,61
0,378	865,26	897,60	930,54	964,07	998,20	1032,91	1068,22	1104,13	1140,63
0,379	867,55	899,98	933,00	966,62	1000,84	1035,65	1071,05	1107,05	1143,64
0,380	869,84	902,35	935,46	969,17	1003,48	1038,38	1073,88	1109,97	1146,66
0,381	872,13	904,73	937,93	971 72	1006,12	1041,11	1076,70	1112,89	1149,68
0,382	874,42	907,10	940,39	974,27	1008,76	1043,84	1079,53	1115,81	1152,70
0,383	876,71	909,48	942,85	976,82	1011,40	1046,58	1082,35	1118,73	1155,71
0,384	879,00	911,85	945,31	979,37	1014,04	1049,31	1085,18	1121,65	1158,73
0,385	991,28	914,23	947,77	981,92	1016,68	1052,04	1088,01	1124,57	1161,75
0,386	883,57	916,60	950,24	984,48	1019,32	1054,77	1090,83	1127,50	1164,77
0,387	885,86	918,98	952,70	987,03	1021,96	1057,51	1093,66	1130,42	1167,78
0,388	888,15	921,35	955,16	989,58	1024,60	1060,24	1096,48	1133,34	1170,80
0,389	890,44	923,73	957,62	992,13	1027,24	1062,97	1099,31	1136,26	1173,82
0,390	892,73	926,10	960,08	994,68	1029,88	1065,70	1102,14	1139,18	1176,84
0,391	895,02	928,47	962,54	997,23	1032,53	1068.44	1104,96	1142,10	1179,85
0,392	897,31	930,85	965,01	999,78	1036,17	1071,17	1107,79	1145,02	1182,87
0,393	899,60	933,22	967,47	1002,33	1037,81	1073,90	1110,61	1147,94	1185,89
0,394	901,89	935,60	969,93	1004,88	1048,45	1076,63	1113,44	1150,86	1188,91
0,395	904 17	937,97	972,39	1007,43	1043,09	1079,37	1116,27	1153,78	1191,92
0,396	906,46	940,35	974,85	1009,98	1045,73	1082,10	1119,09	1156,71	1194,94
0,397	908,75	942,72	977,31	1012,53	1048,37	1084,83	1121,92	1159,63	1197,96
0,398	911,04	945,10	979,78	1015,08	1051,01	1087,56	1124,74	1162,55	1200,98
0,399	913,33	947,47	982,24	1017,63	1053,65	1090,30	1127,57	1165,47	1203,99
0,400	915,62	949,85	984,70	1020,18	1056,29	1093,03	1130,40	1168,39	1207,01
0,401	917,91	952,22	987,16	1022,73	1058,93	1095,76	1133,22	1171,31	1210 03
0,402	920,20	954,60	989,62	1025,28	1061,57	1098,49	1136,05	1174,23	1213,05
0,403	922,49	956,97	992,08	1027,83	1064,21	1101,23	1138,87	1177,15	1216,06
0,404	924,78	959,34	994,55	1030,38	1066,85	1103,96	1141,70	1180,07	1219,08
0,405	927,07	961,72	997,01	1032,93	1069,49	1106,69	1144,53	1182,99	1222,10
0,406	929,35	964,09	999,47	1035,48	1072,14	1109,42	1147,35	1185,91	1225,12
0,407	931,64	966,47	1001,93	1038,03	1074,78	1112,16	1150,18	1188,84	1228,13
0,408	933,93	968,84	1004,39	1040,58	1077,42	1114,89	1153,00	1191,76	1231,15
0,409	936,22	971,22	1006,85	1043,14	1080,06	1117,62	1155,83	1194,68	1234,17
0,410	938,51	973,59	1009,32	1045,69	1082,70	1120,35	1158,66	1197,60	1237,19
0,411	940,80	975,97	1011,78	1048,24	1085,34	1123,09	1161,48	1200,52	1240,20
0,412	943,09	978,34	1014,24	1050,79	1087,98	1125,82	1164,31	1203,44	1243,22
0,413	945,38	980,72	1016,70	1053,34	1090,62	1128,55	1167,13	1206,36	1246,24
0,414	947,67	983,09	1019,16	1055,89	1093,26	1131,28	1169,96	1209,28	1249,26
0,415	949,96	985,46	1021,63	1058,44	1095,90	1134,02	1172,79	1212,20	1252,27
0,416	952,24	987,84	1024,09	1060,99	1098,54	1136,75	1175,61	1215,12	1255,29
388
Приложение
Продолжение табл. П4.4
Плотность жидкости, г/см1	Выталкивающая сила, г, поплавка длиной 1 м для буйка диаметром, см								
	5.4	5,5	5,6	5,7	5.8	5.9	6,0	6,1	6,2
0 417	954,53	990,21	1026,55	1063,54	1101,18	1139,48	1178,44	1218.04	1258,31
0 418	956,82	992,59	1029,01	1066,09	1103,82	1142,21	1181,26	1220,97	1261,33
0,419	959,11	994,96	1031,47	1068,64	1106,46	1144,95	1184,09	1223,89	1264,34
0,420	961,40	997,34	1033,93	1071,19	1109,11	1147,68	1186,92	1226,81	1267,36
0,421	963,69	999,71	1036,40	1073,74	1111,75	1150,41	1189,74	1229,73	1270,38
0,422	965,98	1002,09	1038,86	1076,29	1114,39	1153,15	1192,57	1232,65	1273,40
0,423	968,27	1004,46	1041,32	1078,84	1117,03	1155,88	1195,39	1235,57	1276,41
0,424	970,56	1006,84	1043,78	1081,39	1119,67	1158,61	1198,22	1238.49	1279,43
0,425	972,85	1009,21	1046,24	1083,94	1122,31	1161,34	1201 04	1241,41	1282,45
0,426	975,13	1011,59	1048,70	1086,49	1124,95	1164.08	1203,87	1244.33	1285,47
0,427	977,42	1013,96	1051,17	1089,04	1127,59	1166,81	1206,70	1247,25	1288.48
0,428	979,71	1016,33	1053,63	1091,59	1130,23	1169,54	1 209,52	1250,18	1291,50
0,429	982,00	1018,71	1056,09	1094,14	1132,87	1172,27	1212.35	1253,10	1294,52
0,430	984,29	1021,08	1058,55	1096,69	1135,51	1175,01	1215,17	1256 02	1297,54
0,431	986,58	1023,46	1061,01	1099,24	1138,15	1177,74	1218,00	1258,94	1300,55
0,432	988,87	1025,83	1063,47	1101,80	1140,79	1180.47	1220,83	1261,86	1303 57
0,433	991,16	1028,21	1065,94	1104,35	1143,43	1183,20	1223.65	1264,78	1306,59
0,434	993,45	1030,58	1068,40	1106,90	1146,08	1185,94	1226,48	1267,70	1309,61
0,435	995,74	1032,96	1070,86	1109,45	1148,72	1188,67	1229,30	1270,62	1312,62
0,436	998,02	1035,33	1073 32	1112,00	1151,36	1191,40	1232.13	1273,54	1315,64
0 437	1000,31	1037.71	1075,78	1114,55	1154,00	1194,13	1234.96	1276,46	1318,66
0,438	1002,60	1040,08	1078,24	1117,10	1156,64	1196,87	1237,78	1279,38	1321 68
0,439	1004,89	1042,46	1080,71	1119,65	1159,28	1199,60	1240,61	1282 31	1324,69
0,440	1007,18	1044,83	1083,17	1122,20	1161,92	1202,33	1243.43	1285,23	1327,71
0,441	1009,47	1047,20	1085,63	1124,75	1164,56	1205,06	1246.26	1288.15	1330,73
0,442	1011,76	1049,58	1088,09	1127,30	1167,20	1207,80	1249,09	1291,07	1333,75
0,443	1014,05	1051 95	1090.55	1129,85	1169,84	1210,53	1251.91	1293.99	1336,76
0,444	1016,34	1054.33	1093,02	1132,40	1172,48	1213,26	1254,74	1296,91	1339,78
0 445	1018,63	1056,70	1095,48	1134,95	1 175,12	1215,99	1257,56	1299.83	1342,80
0,446	1020,92	1059,08	1097,94	1137,50	1177.76	1218,73	1260,39	1302,75	1345,82
0,447	1023,20	1061,45	1100,40	1140,05	1180,40	1221,46	1263,22	1305,67	1348,83
0 448	1025,49	1063,83	1102,86	1142,60	1183,05	1224,19	1266,04	1308,59	1351,85
0,449	1027,78	1066,20	1105,32	1145,15	1185,69	1226,92	1268,87	1311,52	1354,87
0,450	1030,07	1068,58	1107,79	1147,70	1188,33	1229,66	1271,69	1314,44	1357,89
0,455	1041,52	1080,45	1120,09	1160,46	1201,53	1243,32	1285,82	1329,04	1372,97
0,460	1052,96	1092,32	1132,40	1173,21	1214,73	1256,98	1299,95	1343,65	1388,06
0,465	1064,41	1104,19	1144,71	1185,96	1227,94	1270,65	1314,08	1358,25	1403,15
0,470	1075,85	1116,07	1157,02	1198,71	1241,14	1284,31	1328,21	1372,86	1418,24
0,475	1087,30	1127,94	1169,33	1211,46	1254,34	1297,97	1342,34	1387,46	1433,32
0,480	1098,74	1139,81	1181 64	1224,22	1267,55	1311,63	1356,47	1402,07	1448,41
0,485	1110,19	1151,69	1193,95	1236.97	1280,75	1325 30	1370,60	1416,67	1463,50
0,490	1121,63	1163,56	1206,26	1249,72	1293,96	13-38.96	1384,73	1431,28	1478,59
0,495	1133,08	1175,43	1218,56	1262,47	1307,16	1352,62	1398 86	1445,88	1493,67
0,500	1144,52	1187,31	1230,87	1275,23	1 320,36	1366.29	1412,99	1460,49	1508,76
0,505	1155,97	1199,18	1243,18	1287,98	1333,57	1379,95	1427,12	1475,09	1523,85
0,510	1167,41	1211,05	1255,49	1 300,73	1346,77	1393,61	1441,25	1489,69	1538,94
0,515	1178,86	1222,93	1267,80	1313,48	1359,97	1407.27	1455,38	1504,30	1554,03
0,520	1190,31	1234,80	1280,11	1326,23	1373,18	1420,94	1469,51	1518,90	1569 11
0,525	1201,75	1246,67	1292,42	1338,99	1386,38	1434.60	1483.64	1533,51	1584,20
0,530	1213,20	1258,55	1304,73	1351,74	1399,59	1448,26	1497,77	1548,11	1599,29
0,535	1224,64	1270 42	1317,03	1364,49	1412,79	1461,93	1511 90	1562,72	1614,38
0,540	1236,09	1282,29	1329,34	1377,24	1425,99	1475,59	1526,03	1577.32	1629,46
0,545	1247,53	1294,16	1341,65	1390,00	1439,20	1489,25	1540,16	1591-93	1644,55
0,550	1258,98	1306,04	1353,96	1402,75	1452,40	1502,91	1554,29	1606,53	1659,64
0,555	1270,42	1317,91	1366,27	1415,50	1465,60	1516,58	1568,42	1621,14	1674,73
0,560	1281,87	1329,78	1378,58	1428,25	1478,81	1530,24	1582.55	1635,74	1689,81
0,565	1293,31	1341,66	1390,89	1441,01	1492,01	1543,90	1596,68	1650,35	1704,90
0,570	1304,76	1353.53	1403,20	1453,76	1505,21	1557,57	1610,81	1664,95	1719,99
0,575	1316,20	1365,40	1415,50	1466,51	1518,42	1571,23	1624.94	1679,56	1735,08
Приложение
389
Продолжение табл. П4.4
Плотность жидкости, г/см^	Выталкивающая сила, г, поплавка длиной 1 м для буйка диаметром, см								
	5,4	5,5	5.6	5,7	5,8	5,9	6,0	6,1	6,2
0,580	1327,65	1377,28	1427,81	1479,26	1531,62	1584,89	1639,07	1694,16	1750,16
0,585	1339,09	1389,15	1440,12	1492,01	1544,83	1598,55	1653,20	1708.77	1765,25
0,590	1350,54	1401,02	1452,43	1504,77	1558.03	1612,22	1667,33	1723,37	1780,34
0,595	1361,98	1412,90	1464,74	1517,52	1571,23	1625,88	1681,46	1737,98	1795,43
0,600	1373,43	1424,77	1477,05	1530,27	1584,44	1639,54	1695,59	1752.58	1810,52
0,605	1384,88	1436,64	1489,36	1543,02	1597,64	1653,21	1709,72	1767,19	1825,60
0.610	1396,32	1448 51	1501,67	1555,78	1610,84	1666,87	1723,85	1781,79	1840,69
0,615	1407,77	1460,39	1513,98	1568,53	1624,05	1680,53	1737,98	1796,40	1855,78
0,620	1419,21	1472,26	1526,28	1581,28	1637,25	1694.19	1752,11	1811,00	1870,87
0,625	1430,66	1484,13	1538,59	1594,03	1650,46	1707,86	1766,24	1825,61	1885,95
0,630	1442,10	1496,01	1550,90	1606,79	1663,66	1721,52	1780,37	1840,21	1901,04
0,635	1453,55	1507,88	1563,21	1619,54	1676 86	1735,18	1794,50	1854,82	1916,13
0,640	1464,99	1519.75	1575,52	1632 29	1690,07	1748,85	1808,63	1869,42	1931,22
0,645	1476,44	1531,63	1587,83	1645,04	1703,27	1762,51	1822,76	1884,03	1946,30
0,650	1487,88	1543,50	1600,14	1657,79	1716,47	1776,17	1836,89	1898,63	1961,39
0,655	1499,33	1555,37	1612,45	1670,55	1729,68	1789,84	1851,02	1913,24	1976,48
0,660	1510,77	1567,25	1624,75	1683,30	1742 88	1803,50	1865,15	1927,84	1991,57
0,665	1522,22	1579,12	1637,06	1696,05	1756,08	1817,16	1879,28	1942,45	2006,66
0,670	1533,66	1590,99	1649,37	1708,80	1769,29	1830.82	1893,41	1957,05	2021,74
0,675	1545,11	1602,87	1661,68	1721,56	1782,56	1844,49	1907,54	1971,66	2036,83
0,680	1556,55	1614,74	1673,99	1734,31	1795,70	1858,15	1921,67	1986,26	2051,92
0,685	1568,00	1626,61	1685,30	1747,06	1808,90	1871,81	1935,80	2000,87	2067,01
0,690	1579,44	1638,48	1698,61	1759,81	1822,10	1885,48	1949,93	2015,47	2082,09
0,695	1590,89	1650,36	1710,92	1772,57	1835,31	1899,14	1964,06	2030,08	2097,18
0,700	1602,34	1662,23	1723,22	1785,32	1848,51	1912,80	1978,19	2044,68	2)12,27
0,705	1613,78	1674,10	1735,53	1798,07	1861,71	1926,46	1992,32	2059,29	2127,36
0,710	1625,23	1685,98	1747,84	1810,82	1874,92	1940,13	2006,45	2073 89	2142,44
0,715	1636,67	1697,85	1760.15	1823,57	1888,12	1953,79	2020,58	2088,50	2157,53
0,720	1648,12	1709,72	1772,46	1836,33	1901,33	1967,45	2034,71	2103,10	2172,62
0,725	1659,56	1721,60	1784,77	1849,08	1914,53	1981,12	2048,84	2117,71	2187,71
0,730	1671,01	1733,47	1797,08	1861,83	1927,73	1994,78	2062,97	2132,31	2202,79
0,735	1682,45	1745,34	1809,39	1874,58	1940,94	2008,44	2077,10	2146,92	2217,88
0,740	1693,90	1757,22	1821,69	1887,34	1954.14	2022,10	2091,23	2161,52	2232,97
0,745	1705,34	1769.09	1834,00	1900,09	1967.34	2035,77	2105,36	2176,13	2248,06
0,750	1716.79	1780,96	1846,31	1912,84	1980,55	2049,4.3	2119,49	2190,73	2263,15
0,755	1728,23	1792,83	1858,62	1925,59	1993,75	2063,09	2133,62	2205,33	2278,23
0,760	1739,68	1804,71	1870,93	1938,35	2006,95	2076,76	2147,75	2219,94	2293,32
0,765	1751,12	1816,58	1883,24	1951,10	2020,16	2090 42	2161,88	2234,54	2308,41
0,770	1762,57	1828,45	1895,55	1963,85	2033 36	2104,08	2176,01	2249,15	2323,50
0,775	1774,01	1840,33	1907,86	1976,60	2046,57	2117,74	2190,14	2263,75	2338,58
0,780	1785,46	1852,20	1920,16	1989,35	2059,77	2131,41	2204,27	2278,36	2353,67
0,785	1796,91	1864 07	1932,47	2002,11	2072,97	2145,07	2218,40	2292,96	2368,76
0,790	1808,35	1875,95	1944 78	2014,86	2086,18	2158,73	2232,53	2307,57	2383,85
0,795	1819,80	1887.82	1957,09	2027,61	2099,38	2172,40	2246,66	2322,17	2398,93
0 800	1831,24	1899,69	1969,40	2040,36	2112,58	2186,06	2260,79	2336,78	2414,02
0,805	1842,69	1911,57	1981,71	2053,12	2125,79	2199,72	2274,92	2351,38	2429,11
0,810	1854,13	1923,44	1994,02	2065,87	2138,99	2213.39	2289,05	2365,99	2444,20
0,815	1865,58	1935,31	2006,33	2078,62	2152,20	2227,05	2303,18	2380,59	2459,29
0,820	1877,02	1947,19	2018,63	2091,37	2165,40	2240,71	2317,31	2395 20	2474,37
0,825	1888,47	1959,06	2030,94	2104,13	2178,60	2254,37	2331,44	2409 80	2489,46
0,830	1899,91	1970,93	2043,25	2116,88	2191,81	2268,04	2345,57	2424,41	2504,55
0,835	1911,36	1982,80	2055,56	2129,63	2205,01	2281,70	2359,70	2439 01	2519,64
0,840	1922,80	1994,68	2067.87	2142,38	2218,21	2295,36	2373,83	2453,62	2534,72
0,845	1934,25	2006,55	2080,18	2155,13	2231,42	2309,03	2387,96	2468,22	2549,81
0,850	1945,69	2018,42	2092,49	2167,89	2244,62	2322,69	2402,09	2482,8.3	2564,90
0,855	1957,14	2030,30	2104,80	2180,64	2257,82	2336,35	2416,22	2497,43	2579,99
0,860	1968,58	2042,17	2117,10	2193,39	2271,03	2350,01	2430,35	2512,04	2595,07
0,865	1980,03	2054,04	2129,41	2206,14	2284,23	2363,68	2444,48	2526,64	2610,16
0,870	1991.47	2065,92	2141 72	2218,90	2297,44	2377,34	2458,61	2541,25	2625,25
390
Приложение
Продолжение табл. П4.4
Плотность жидкости, г/см3	Выталкивающая сила, г, поплавка длиной 1 м для буйка диаметром, см								
	5,4	5,5	5,6	5,7	5,8	5.9	6,0	6,1	6,2
0,875	2002,92	2077,79	2154,03	2231,65	2310,64	2391,00	2472,74	2555,85	2640,34
0,880	2014,37	2089,66	2166,34	2244,40	2323,84	2404,67	2486,87	2570,46	2655,43
0,885	2025,81	2101,54	2178,65	2257,15	2337,05	2418,33	2501,00	2585,06	2670,51
0,890	2037,26	2113.41	2190,96	2269,91	2350,25	2431,99	2515,13	2599,67	2685,60
0,895	2048,70	2125,28	2203,27	2282,66	2363,45	2445,65	2529,26	2614,27	2700,69
0,900	2060,15	2137,15	2215,58	2295,41	2376,66	2459,32	2543,39	2628,88	2715,78
0,905	2071,59	2149,03	2227.88	2308,16	2389,86	2472,98	2557,52	2643,48	2730,86
0,910	2083,04	2160,90	2240,19	2320,91	2403,06	2486,64	2571,65	2658,09	2745,95
0,915	2094,48	2172,77	2252,50	2333,67	2416,27	2500,31	2585,78	2672,69	2761,04
0,920	2105,93	2184,65	2264,81	2.346,42	2429,47	2513,97	2599,91	2687,30	2776,13
0,925	2117,37	2196,52	2277,12	2359,17	2442,68	2527,63	2614,04	2701,90	2791,21
0,930	2128,82	2208,39	2289,43	2371,92	2455,88	2541,29	2628,17	2716,51	2806,30
0,935	2140,26	2220,27	2301,74	2384,68	2469,08	2554,96	2642,30	2731,11	2821,39
0,940	2151,71	2232,14	2314,05	2397,43	2482,29	2568,62	2656,43	2745,72	2836,48
0,945	2163,15	2244,01	2326,35	2410,18	2495,49	2582,28	2670,56	2760,32	2851,56
0,950	2174,60	2255,89	2338,66	2422,93	2508,69	2595,95	2684,69	2774,93	2866,65
0,955	2186,04	2267,76	2350,97	2435,69	2521,90	2609,61	2698,82	2789,53	2881,74
0,960	2197,49	2279,63	2363,28	2448,44	2535,10	2623,27	2712,95	2804,14	2896,83
0,965	2208,94	2291,51	2375,59	2461,19	2548,31	2636,93	2727,08	2818,74	2911,92
0,970	2220,38	2303,38	2387,90	2473,94	2561,51	2650,60	2741,21	2833,35	2927,00
0,975	2231,83	2315,25	2400,21	2486,69	2574,71	2664,26	2755,34	2847,95	2942,09
0,980	2243,27	2327,12	2412,52	2499,45	2587,92	2677,92	2769,47	2862,56	2957,18
0,985	2254-72	2339,00	2424,82	2512,20	2601.12	2691,59	2783,60	2877,16	2972,27
0,990	2266,16	2350,87	2437,13	2524,95	2614,32	2705,25	2797,73	2891,76	2987,35
0,995	2277,61	2362,74	2449,44	2537,70	2627,53	2718,91	2811,86	2906,37	3002,44
1,000	2289,05	2374,62	2461,75	2550,46	2640,73	2732,57	2825,99	2920,97	3017,53
1,010	2311,94	2398,36	2486,37	2575,96	2667,14	2759,90	2854,25	2950,18	3047,70
1,020	2334,83	2422,11	2510,98	2601,46	2693,54	2787.22	2882,51	2979,39	3077,88
1,030	2357,72	2445,85	2535,60	2626,97	2719,95	2814,55	2910,77	3008,60	3108,05
1,040	2380,61	2469,60	2560,22	2652,47	2746,35	2841,87	2939,03	3037,81	3138,22
1,050	2403,50	2493,34	2584,83	2677’97	2772,76	2869,20	2967,28	3067,01	3168,40
1,060	2426,39	2517,09	2609,45	2703,47	2799,17	2896.52	2995,54	3096,22	3198,57
1,070	2449,28	2540,83	2634,06	2728,98	2825,57	2923,84	3023,80	3125,43	3228,74
1,080	2472,16	2564,57	2658,68	2754,48	2851,98	2951,17	3052,06	3154,64	3258,92
1,090	2495,05	2588,32	2683,29	2779,98	2878,38	2978,49	3080,32	3183,85	3289,09
1,100	2517,94	2612,06	2707,91	2805,48	2904,79	3005,82	3108,57	3213,05	3319,26
1,110	2540,83	2635,81	2732,53	2830,99	2931,19	3033,14	3136,83	3242 26	3349,44
1,120	2563,72	2659,55	2757,14	2856,49	2957,60	3060,46	3165,09	3271,47	3379,61
1,130	2586,61	2683,30	2781,76	2881,99	2984,00	3087,79	3193,35	3300,68	3409,78
1,140	2609,50	2707,04	2806,37	2907,50	3010,41	3115,11	3221,60	3329,88	3439,96
1,150	2632,39	2730,79	2830,99	2933,00	3036,81	3142,43	3249,86	3359,09	3470,13
1,160	2655,28	2754,53	2855,60	2958,50	3063,22	3169,76	3278,12	3388,30	3500,30
1,170	2678,17	2778,28	2880,22	2984,00	3089,63	3197,08	3306,38	3417,51	3530,48
1,180	2701,05	2802,02	2904,84	3009,51	3116,03	3224,41	3334,64	3446,72	3560,65
1,190	2723,94	2825,76	2929,45	3035,01	3142,44	3251,73	3362,89	3475,92	3590,82
1,200	2746.83	2849,51	2954,07	3060,51	3168,84	3279,05	3391,15	3505,13	3620,99
1,210	2769,72	2873,25	2978,68	3086,02	3195,25	3306,38	3419,41	3534,34	3651,17
1,220	2792,61	2897,00	3003,30	3111,52	3221,65	3333,70	3447,67	3563,55	3681,34
1,230	2815,50	2920,74	3027,92	3137,02	3248,06	3361,02	3475,93	3592,75	3711,51
1,240	2838,39	2944,49	3052,53	3162,52	3274,46	3388,35	3504,18	3621.96	3741,69
1,250	2861,28	2968,23	3077,15	3188,03	3300,87	3415,67	3532,44	3651,17	3771,86
1,260	2884,17	2991,98	3101,76	3213,53	3327,27	3443,00	3560,70	3680,38	3802,03
1,270	2907,05	3015,72	3126,38	3239,03	3353,68	3470,32	3588,96	3709,58	3832,21
1,280	2929,94	3039,46	3150,99	3264,53	3380,09	3497,64	3617,22	3738,79	3862,38
1,290	2952,83	3063,21	3175,61	3290,04	3406,49	3524,97	3645,47	3768,00	3892,55
1,300	2975,72	3086.95	3200,23	3315,54	3432,90	3552,29	3673,73	3797,21	3922,73
1,310	2998,61	3110,70	3224,84	3341,04	3459,30	3579,62	3701,99	3826,42	3952,90
1,320	3021,50	3134,44	3249,46	3366,55	3485,71	3606,94	3730,25	3855,62	3983,07
1,330	3044,39	3158,19	3274,07	3392,05	3512,11	3634,26	3758,51	3884,83	4013,25
Приложение
391
Продолжение табл. П4.4
Плотность жидкости, г/см3	Выталкивающая сила, г, поплавка длиной 1 м для буйка диаметром, см								
	5,4	5,5	5,6	5,7	5,8	5,9	6,0	6,1	6.2
1,340	3067,28	3181,93	3298 69	3417 55	3538,52	3661 59	3786,76	3914,04	4043,42
1,350	3090,17	3205,68	3323,30	3443,05	3564,92	3688,91	3815,02	3943,25	4073,59
1,360	3113,05	3229,42	3347,92	3468,56	3591,33	3716,23	3843,28	3972,45	4103 77
1,370	3135,94	3253,17	3372,54	3494,06	3617,73	3743,56	3871,54	4001,66	3133 94
1,380	3158,83	3276,91	3397,15	3519,56	3644,14	3770,88	3899,80	4030,87	4164,11
1,390	3181,72	3300,65	3421,77	3545,07	3670,55	3798,21	3928,05	4060,08	4194,29
1,400	3204 61	3324,40	3446,38	3570 57	3696,95	3825.53	3956,31	4089,28	4224,46
1,410	3227,50	3348,14	3471,00	3596.07	3723,36	3852,85	3984,57	4118,49	4254,63
1,420	3250,39	3371,89	3495,61	3621,57	3749,76	3880.18	4012,83	4147,70	4284,80
1,430	3273,28	3395,63	3520,23	3647,08	3776,17	3907,50	4041,09	4176,91	4314,98
1 440	3296,17	3419,38	3544,85	3672,58	3802,57	3934,83	4069,34	4206.11	4345,15
1,450	3319,05	3443,12	3569,46	3698,08	3828,98	3962,15	4097.60	4235,32	4375,32
1,460	3341,94	3466,87	3594 08	3723 58	3855,38	3989 47	4125,86	4264,53	4405 50
1,470	3364,83	3490,61	3618,69	3749,09	3881,79	4016,80	4154,12	4293,74	4435,67
1,480	3387,72	3514,35	3643,31	3774,59	3908,19	4044,12	4182,38	4322,95	4465,84
1,490	3410,61	3538.10	3667,93	3800,09	3934,60	4071,44	4210,63	4352,15	4496,02
1,500	3433,50	3561 84	3692,54	3825,60	3961,01	4098.77	4238,89	4381,36	4526,19
1,510	3456.39	3585,59	3717,16	3851,10	3987,41	4126,09	4267,15	4410,57	4556,36
1,520	3479,28	3609,33	3741.77	3876,60	4013,82	4153,41	4295,41	4439,77	4586,54
1,530	3502,17	3633,08	3766,39	3902,10	4040,22	4180,74	4323,66	4468,98	4616,71
1,540	3525,05	3656.82	3791,00	3927,61	4066,63	4208,06	4351,92	4498,19	4646,88
1,550	3547,94	3680,57	3815,62	3953,11	4093,03	4235 39	4380,18	4527,40	4677,05
1,560	3570,83	3704,31	3840,24	3978,61	4119,44	4262,71	4408.44	4556,61	4707,23
1,570	3593,72	3728,06	3864,85	4004,12	4145,84	4290,04	4436,70	4585,81	4737,40
1,580	3616.61	3751,80	3889,47	4029,62	4172,25	4317,36	4464,95	4615,02	4767,57
1 590	3639,50	3775,54	3914,08	4055.12	4198,65	4344,68	4493.21	4644,23	4797,75
1,600	3662,39	3799,29	3938 70	4080 62	4225 06	4372.00	4521,47	4673,44	4827,92
1,610	3685.28	3823,03	3963,31	4106,13	4251,46	4399,33	4549,73	4702.64	4858,09
1,620	3708,17	3846,78	3987,93	4131,63	4277,87	4426,65	4577,98	4731,85	4888,27
1,630	3731.06	3870,52	4012,55	4157,13	4304,27	4453.98	4606,24	4761,06	4918,44
1,640	3753,94	3894,27	4037,16	4182 63	4330 68	4481 30	4634,50	4790,27	4948,61
1,650	3776,83	3918,01	4061.78	4208,14	4357,09	4508,63	4662,76	4819,48	4978,79
1,660	3799,72	3941,76	4086.39	4233,64	4383,49	4535,95	4691,02	4848,68	5008,96
1,670	3822,61	3965,50	4111,01	4259,14	4409,90	4563 27	4719.27	4877,89	5039,13
1,680	3845,50	3989,25	4135,63	4284,64	4436,30	4590,60	4747,53	4907,10	5069,30
1,690	3868,39	4012.99	4160,24	4310,15	4462,71	4617,92	4775,79	4936,30	5099,48
1,700	3891.28	4036.73	4184,86	4335,65	4489.11	4645,24	4804,05	4965,52	5129.65
1,710	3914,17	4060,48	4209,47	4361,15	4515,52	4672,57	4832,30	4994,72	5159,82
1,720	3937.06	4084,22	4234,09	4386,66	4541,93	4699.89	4860,56	5023,93	5190,00
1,730	3959,94	4107,96	4258.70	4412,16	4568,33	4727,21	4888,82	5053,14	5220,17
1,740	3982,83	4131.71	4283,32	4437,66	4594,73	4757,54	4917,08	5082,34	5250,34
1,750	4005,72	4155,45	4307,93	4463,16	4621,14	4781,86	4945,34	5111,55	5280,52
1.760	4028.61	4179.20	4332,55	4488,67	4647,55	4809,19	4973,59	5140,76	5310,69
1,770	4051 50	4202,95	4357,16	4514,17	4673,95	4836,51	5001,86	5169,97	5340,86
1,780	4074,39	4226,69	4381,78	4539,67	4700,36	4863,84	5030,11	5199,18	5371,04
1 790	4097.28	4250.43	4406,40	4565,18	4726,76	4891,16	5058,37	5228,38	5401 21
1,800	4120,16	4274,18	4431 01	4590,68	4753,17	4918,48	5086,63	5257,59	5431,38
Приложение 5
ГРАДУИРОВОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ЭДС ЭЛЕКТРОДНОЙ СИСТЕМЫ РН-МЕТРОВ
Таблица П5.1. Градуировочные значения ЭДС электродной системы
Значение	Значение ЭДС	электродной системы	при темпера]>ре раствора /р, °C
Рн	0	|	10	20	|	30	1 441	L	50	|	60	|	70	|	80	|	90	|	100
	Координаты изопотенциальной			точки Е„= -20 мВ, рНи = 7,2; Ет = -20 - (54,196 + 0,1984/р) (pH - 7,2)							
-1	424,41	440,68	456,94	473.21	489,48	505,75	521,2	538.29	554.56	570,83	587,10
0	370,21	384,50	398,78	413,07	427,35	441,64	455,2	470,20	484,49	498,77	513,06
1	316,02	328,32	340,62	352,92	365.22	377,52	389,2	402,12	414,42	426,72	439,02
2	261,82	272,14	282,45	292,77	303,09	313,40	323,2	334,04	344,35	354,67	364,99
3	207,62	215,96	224,29	232,62	240,95	249,29	257,2	265,95	274,29	282,62	290,95
4	153,43	159,78	166,12	172,47	178,82	185,17	191,2	197,87	204.22	210,57	216,92
5	99,23	130,60	107,96	112,33	116,69	121,06	125,2	129,78	134.15	138,51	142,88
6	45,04	47,42	49,80	52,18	54,56	56,94	59,2	61,70	64,08	66,46	68.84
7	-9,16	-8,76	-8,37	-7,97	-7,57	-7,18	-6,8	-6,38	-5,99	-5,59	-5.19
8	-63,36	-64,94	— 66,53	-68,12	-69,71	-71.29	-72,8	- 64.47	- 76,05	-77,64	-79,23
9	- 117,55	- 121,12	-124,70	-128,27	-131.84	-135,41	-138,8	- 142,55	- 146,12	- 149,69	-153,26
10	- 171,75	-177,30	- 183.86	-188,41	- 193,97	-199,52	-204,8	-210,64	-216.19	-221,75	-227,30
11	-225,94	-233,48	-241,02	- 248,56	-256,10	-263,64	-270,8	-278,72	-286,26	-293,80	-301,34
12	-280,14	- 289,66	-299,19	- 308,71	-318,23	- 327,76	-336,8	- 346,80	- 356,33	— 365,85	- 375,37
13	-334,34	-345,84	-357,35	-368,85	-380,37	-391,87	-402,8	-414,89	-426,39	-437,90	-449,41
14	-388,53	-402,02	-415,52	- 429,22	-442,50	-455,99	-468,8	-482,97	-496,46	-509,95	- 523,44
Координаты и ^потенциальной точки Еа = —25 мВ, рНи = 4,25. Ех = —25 — (54,196 + 0,1984 /р) (pH — 4,25)
Приложение
-1	259.53	269,95	280,36	290,78	301,19	311,61	321,5	332,44	342,86	353,27	363,69
0	205,33	213,76	222,20	230,63	239,06	247,49	255,5	264,36	272,79	281,22	289,65
1	151,14	157,58	164,03	170,48	176,93	183,38	189,5	196,27	202,72	209,17	215,62
2	96,94	101,40	105,87	110,33	114.80	119,26	123,5	128,19	132,65	137,12	141,58
з	42,75	45.22	47,70	50,18	52,66	55,14	57,5	60,10	62,58	65,06	67,54
4	- 11,45	- 10.96	- 10,46	-9,96	-9,47	-8,97	-8,5	-7,98	-7,48	-6,99	-6,49
5	-65.65	-67,14	- 68,62	-70,11	-71,60	-73,09	-74,5	- 76,06	-77,55	- 79,04	- 80,53
6	- 119,84	- 123,32	- 126,79	-130,26	-133,73	- 137,20	-140,5	- 144,15	- 147,5	- 151,09	- 154,56
7	- 174,04	- 179,50	-184,95	-190,41	-195,86	-201,32	-206.5	-212,23	-217,69	-223,14	-228,60
8	-228,24	-235,68	-243,12	-250,56	-258,0	-265,43	-272,5	-280.32	-287,76	-295,20	- 302,64
9	-282,43	-291,86	-301,28	-310,70	-320,13	-329,55	-338,5	- 348,40	- 357,82	-367,25	-376,67
10	-336,63	- 348,04	-359,44	- 370.85	-382,26	-393,66	-404,5	-416,48	- 427,89	-439,30	-450,71
и	- 390,82	-404,22	-417,61	- 431,0	-444,4	-457,78	- 470,5	- 484,57	-497,96	-511,35	- 524,74
12	- 445,02	- 460,40	-475.77	-491,15	- 506,52	-521,90	-536,5	- 552,65	- 568,03	-583,40	-598,78
13	-499,22	-516,58	-533,94	-551,30	- 568,66	-586,02	-602,5	-620,74	-638,10	- 655,46	- 672,82
14	-553,41	- 572,76	-592,10	-611,44	-630,79	-650,13	-668,5	- 688,82	-708,16	-727,51	- 746,85
	Координаты изопотенциальной точки: ЕИ~				-25 мВ, рН„ = 10;		-25 - (54,196 + 0,1984 /р) (pH - 10)					
-1	571,16	592,98	614,80	636,63	658.45	680,28	701,0	723,92	745,75	767,57	789,40	
0	516,96	536,80	556,64	576,48	596,32	616,16	635,0	655,84	675,68	695,52	715.36	
1	462,76	480,62	498,48	516,33	534,19	552,04	569,0	587,76	605.61	623,47	641,32	
2	408,59	424,44	440,31	456,18	472,06	487,93	503,0	519.67	535.54	551,42	567,29	
3	354,37	368.26	382,15	396,04	310,66	423,81	437,0	451,69	465,48	479,36	493,25	
4	300,18	312.08	323.98	335,89	347,79	359,0	371,0	383,50	395,41	470,31	419,22	
5	245,98	255,9	265.82	275,74	285,66	295,58	305,0	315,42	325,34	335,26	345,16	
6	191,78	199,72	207.66	215,59	223,53	231,46	239,0	247,34	255,27	263,21	271.14	
7	137,59	143,54	149,49	155,44	161,40	167,35	173,0	179,25	185,20	191,16	197,11	
8	83,392	87,36	91,33	95,30	99,26	103,23	107,0	111,17	115,14	119,10	123,07	
9	29,20	31,18	33,16	35,15	37,13	39,12	41,0	43,08	45,07	47,05	49,036	5
10	-25	-25	-25	-25	-25	-25	-25	-25	-25	-25	-25	ft
11	-79,20	-81,18	-83,16	-85,15	-87,13	-89,12	-91,0	-93,08	-95,07	-97,05	- 99,04	§
12	- 133,39	— 137,36	- 141,33	- 145,3	-149,26	-153,23	-157,0	-161,17	- 165,14	-169,10	- 173,07	
13	- 187,59	-193,54	- 199,49	- 205,44	-211,40	-217,35	-223,0	-229.25	-235,20	-241,16	-247,11	£
14	-241,78	-249,72	-257,66	-265,60	-273,53	-281,46	- 289,0	-297,34	-305,27	-313,21	- 321,14	
	Координаты изопотенциа плюй точки Е„ =				-33 мВ, pH	и= 3,3; Ех —	- 33 - (54,196 + 0,1984 /р) (pH - 3,3)					
-1	200,043	208,574	217,10	225.64	234,17	242,70	250,8	259,76	268,29	276,82	285,36	
0	145,847	152,394	158,94	165.49	172,03	178,58	184,8	191,68	198,22	204,77	211,32	
1	91,651	96,214	100,78	105,34	109,90	114,47	118,8	123,59	128,16	132,72	137,28	
2	37,455	40,034	42,61	45,19	47,77	50,35	52,8	55,51	58,088	60,67	63,25	
3	- 16,741	-16,146	— 15,55	-14,96	-14,36	-13,76	- 13,2	- 12,58	- 11,98	- 11,38	- 10,79	
4	-70,937	-72,326	-73,72	-75,10	-76,49	-77,88	-79,2	- 80,66	- 82,048	-83,44	-84,82	
5	- 125,133	- 128,506	-131,88	- 135,25	- 138,62	-142,0	- 145,2	- 148,74	- 152,12	-155,49	-158,86	
6	-179,329	-184,686	-190,043	- 195,40	-200,76	-206,11	-211,2	-216,83	-222.18	-227,54	- 232,90	
7	-233,525	-240,866	-248.21	- 255,55	- 262,89	-270,23	-277,2	-284,91	-292,25	-299,59	- 306,93	
8	-287,721	-297,046	-306,37	-315,70	-325,02	-334,34	- 343,2	-353.0	-362,32	-371,64	- 380,97	
9	-341,917	-353,226	-364,54	-375,84	- 387,15	-398,46	-409.2	-421,08	-432,38	-443,7	— 455,0	
10	-396,113	- 409,406	- 422,70	-435.99	-449,28	-462,58	-475,2	-489,16	-502,46	-515,75	- 529,04	
11	-450,309	-465,586	-480,86	-496,14	-511,42	- 526,69	-541,2	-557,25	-572,52	-587,8	-603,08	
12	- 504,505	- 521,766	-539,027	-556,29	-573,55	-590.81	-607,2	-625,33	-642,59	-659,85	-677,11	
13	-558,701	-577,946	-597,19	-616,44	-635,68	-654,92	-673.2	-693,42	-712,66	-731,9	-751,15	и»
14	-612,897	-634,126	-655,36	-676,58	-697,81	-719,04	-739,2	-761,5	-782,73	-803,96	-82^18	S
Продолжение табл П5 1
Значение pH	Значение ЭДС электродной системы при 1емпературе раствора гр, °C										
	_ 0	ю	_ 20	30	.. 40	50		70	80	90	100
	Координаты изопотенциальной точки Е* =				-33 мВ, pH	и — 8,2, Ех =	-33 - (54,196 4- 0,1984 гр) (pH - 8,2)				
- 1	465,60	483,86	502,11	520,36	538,61	556,87	574,2	593,37	611,63	629,88	648,13
0	411,41	427,68	443,94	460,21	476,48	492,75	508,2	525,29	541,56	557,83	574,10
1	357,21	371,50	385,78	400,07	414,35	428,64	442,2	457,20	471,49	485,77	500,06
2	303,02	315,32	327,62	339,92	352,22	364,52	376,2	389,12	401,42	413,72	426,02
3	248,82	259,14	269,45	279,77	290,09	300,40	310,2	321,04	331,35	341,67	351,99
4	194,62	202,96	211,29	219,62	227,95	236,29	244,2	252,95	261,29	269,62	277,95
5	140,43	146,78	153,12	159,47	165,82	172,17	178,2	184,87	191,22	197,57	203,92
6	86,23	90,60	94,96	99,33	41,56	43,94	46,2	48,70	51,08	53,46	55,84
7	32,04	34,42	36,80	39,18	41,56	43,94	46,2	48,70	51,08	53,46	55,84
8	-22,16	-21,76	-21,37	- 20,97	- 20,57	-20,18	- 19,8	-19,38	-18,99	- 18,59	-18,19
9	-76,36	-77,94	-79,53	-81,12	-82,71	-84,29	-75,8	-87,47	- 89,05	-90,64	-92,23
10	- 130,55	-134,12	-137,70	- 141,27	-144,84	- 148,41	- 151,8	- 155,55	-159,12	- 162,69	- 166,26
11	-184,75	- 190,30	-195,86	-201,41	-206,97	-212,52	-217,8	-223,64	-229,19	-234,74	-240,30
12	--238.94	-246,48	-254,02	-261,56	-269,10	- 276,64	-283,8	-291,72	- 299 26	- 306,80	-314,34
13	-293,14	- 302 66	-312,19	-321,71	-331,23	-340,76	-349,9	-359,80	- 369,33	-378,85	-388,37
14	-347,34	-358,84	-370,35	-381,86	-393,37	-404,87	-415,8	-427,89	-439,39	-450,90	- 462,41
	Координаты изопотенциачъной			точки Ен -	— 40 мВ, рНи -- 5, Ех -		-40-(54,196+ 0,1984 Гр) (pH - 5)				
-1	285,18	297,08	308,98	320,89	332,79	344,70	356,0	368,50	380,41	392,31	404,22
0	230,98	240,9	250,82	260,74	270,66	280,58	290,0	300,42	310,34	320,26	330,18
1	176,78	184,72	192,66	200,59	208,53	216,46	224,0	232,34	240,27	248,21	256,14
2	122,59	128,54	134,49	140,44	146,40	152,35	158,0	164,25	170,20	176,16	182,11
3	68,39	72,36	76,33	80,30	84,26	88,23	92,0	96,0	100,14	104,10	108,07
4	14,20	16,18	18,16	20,15	22,13	24,12	26,0	28,08	30,07	32,05	34,04
5	-40	-40	-40	-40	-40	-40	-40	-40	-40	-40	-40
6	-94,20	-96,18	-98,16	-100,15	-102,13	- 104,12	-106,0	-108,08	-110,07	- 112,05	-114,04
7	- 148,39	-152,36	-156,33	-160,30	-164,26	-168,23	-172,0	-176,17	- 180,14	-184,10	-188,07
8	- 202,59	-208,54	-214,49	-220,44	- 226,40	- 232,35	-238,0	- 244,25	- 250,20	-256,16	- 262,11
9	-256,78	- 264,72	-272,66	-280,59	-288,53	- 296,46	-304,0	-312,34	- 320,27	-328,21	-336,14
10	-310,98	- 320,9	-330,82	-340,74	-350,66	- 360,58	-370,0	- 380,42	-390,34	-400,26	-410,18
11	-365,18	-377,08	-388,98	- 400,89	-412,39	-424,70	- 436,0	-448,50	-460,41	-472,31	- 484,22
12	-419,37	-433,26	-447,15	-461,04	- 474,92	-488,81	- 502,0	-516,59	- 530,48	-544,36	- 558,25
13	-473,57	-489,44	- 505,31	-521,18	-537,06	- 552,93	-568,0	- 584,67	- 600,54	-616,42	-632,29
14	- 527,76	- 545,62	-563,48	-581,33	— 599,19	-617,04	-634,0	-652,76	-670,61	-688,47	- 706,32
Приложение

Координаты изопотенциальной точки. — — 45 мВ, рНи = 3,5; Ех = — 45 — (54,196 4- 0,1984 1р) (pH — 3,5)											
- 1	198,88	206,81	216,74	225,67	234,59	243,52	252,0	261,38	270,31	279,23	288,16
0	144,69	151,63	158,57	165,52	172,46	179,41	186,0	193,29	200,24	207,18	214,13
1	90,49	95,45	100,41	105,37	110,33	115,29	120,0	125,21	130,17	135,13	140,09
2	36,29	39,27	42,2,5	45,22	48,20	51,17	54,0	57,13	60,10	63,08	66,054
3	- 17,9	-16,91	-15,92	-14,93	-13,93	- 12,94	-12,0	-10,96	-9,97	-8,97	-7,98
4	-72,098	-73,09	- 74,082	-75,074	- 76,066	-77,06	- 78,0	- 79,04	-80,03	-81,03	-82,018
5	- 126,29	-129,27	-132,25	- 135,22	-138,2	-141,17	-144,0	-147,13	- 150,10	- 153,08	-156,05
6	- 180,49	- 185,45	-190,41	-195,37	-200,33	- 205,29	-210,0	-215,21	-220,17	-225,13	-230,09
7	-234,69	-241,63	-247,57	-255,52	- 262,46	-269,41	- 276,0	-283,20	- 290,24	-297,18	-304,13
8	-288,88	-297,81	-306,74	-315,67	-324,59	-333,52	- 342,0	-351,38	-360,31	- 369,23	-378,16
9	-343,08	-353,99	- 364,90	-375,81	-386,73	-397,64	-408,0	-419,46	-430,37	-441,29	-452,20
10	-397,27	-410,17	-423,066	-435,96	— 448,86	461,75	- 474,0	-487,55	-500,44	-513,34	-526,23
11	-451,47	-466,35	-481,23	-496,11	-510,99	-525,87	- 540,0	- 555,63	-570,51	-585,39	-600,27
12	-505,67	- 522,53	- 539,39	-556,26	-573,12	- 589,99	-606,0	- 623,71	-640,58	- 657,44	- 674,31
13	-559,86	-578,71	-597,56	-616,41	-635,25	-654,10	- 672,0	-691,80	-710,65	- 729,49	- 748,34
14	-614,06	-634,89	-655,72	-676,55	-697,39	-718,22	- 738,0	-659,88	-780,71	-801,55	-822,38
Е„ - -50 мВ, рНи 7 Ех — -50-(54,196 4-0,1984 гр) (pH - 7)
Координаты изопотенциальной точки
-1	383,57	399,44	415,31	431,18
0	329,37	343,26	357.15	371,04
1	275,18	287,08	298,98	310,89
2	220,98	230,9	240,82	250,74
3	166,78	174,72	182,66	190,59
4	112,59	118,54	124,49	130,44
5	58,39	62,36	66,33	70,30
6	4,20	6,18	8,16	10,148
7	-50	-50	-50	-50
8	-104,20	-106,18	-108,16	-110,15
9	-158,39	-162,36	-166,34	-170,30
10	-212,59	-218,54	-224,49	-230,44
И	-266,78	-274,72	- 282,66	- 290,59
12	- 320,98	-330,90	-340,82	- 350,74
13	-376,18	— 387,08	-398,98	-410,89
14	-429,37	-443,26	-457,15	-471,04
447,06	462,93	478,0	494,67	510,54	526,42	542,29
384,92	398,81	412,0	426,59	440,48	454,36	468,25
322,79	334,70	346,0	358,50	370,41	382,31	394,22
260,66	270,58	280,0	290,42	300,34	310,26	320,18
198,53	206,46	214,0	222,34	230,27	238,21	246,14
136,40	142,35	148,0	154,25	160,20	166,16	172,11
74,26	78,23	82,0	86,17	90,14	94,10	98,07
12,13	14,12	16,0	18,08	20,07	22,05	24,04
-50	-50	-50	-50	- 50	-50	-50
-112,13	- 114,12	- 116,0	-118,08	-120,07	- 122,05	-124,04
- 174,26	- 178,23	- 182,0	-186,17	-190,14	-194,10	-198,07
-236,40	-242,35	- 248,0	-254,25	-260,20	-266,16	-272,11
-298,53	- 306,46	-314,0	- 322,34	-330,27	-338,21	-346,14
- 360,66	-370,58	-380,0	- 390,42	-400,34	-410,26	-420,18
-422,79	-434,70	-446,0	-458,50	-470,41	-482,31	- 494,22
- 484,92	-498,81	-512,0	- 526,59	-540,58	- 554,36	-568,25
Приложение
Продолжение табл. П5.1	
Значение pH	Значение ЭДС электродной системы при температуре раствора Гр, °C
	0	|	10	|	20	|	30	|	40	|	50	|	60	|	70	|	80	|	90	|	100
£
Координаты изопотенциалъной точки: £и = — 57 мВ, рНи = 1,5; Ех = 57 — (54,196 + 0,1984 /р) (pH — 1,5)											
- 1	78,49	83,45	88,41	93,37	98,33	103,29	108,0	113,21	118,17	123,13	128,09
0	24,29	27,27	30,24	33,22	36,20	39,17	42,0	45,13	48,10	51,08	54,05
1	-29,90	-28,91	-27,92	-26,93	-25,93	- 24,94	-24,0	- 22,96	-21,97	-20,97	- 19,98
2	-84,10	- 85,09	-86,08	-87,07	- 88,07	- 89,06	-90,0	-91,04	-92,03	-93,03	-94,02
3	-138,29	-141,27	-144,25	-147,22	- 150,20	- 153,17	-156,0	-159,13	-162,10	- 165,08	- 168,05
4	-192,49	-197,45	-202,41	-207,37	-212,33	-217,29	- 222,0	-227,21	-232,42	-237,13	-242,09
5	-256,69	-253,63	-260,57	-267,52	- 274,46	-281,41	-288,0	-295,29	- 302,24	-309,18	-316,13
6	- 300,88	-309,81	-318,74	-327,67	-336,59	-345,52	-354,0	-363,38	-372,31	-381,23	-390,16
7	- 355,08	- 365,99	- 376,90	-387,81	- 398,73	- 409,64	- 420,0	-431,46	-442,37	-453,29	- 464,20
8	- 409,27	-422,17	-435,07	-447,96	— 460,86	-473,75	- 486,0	-99,55	-512,44	- 525,34	-538.23
9	-463,47	-478,35	-493,26	-508,11	- 422,29	-537,87	-552,0	-567,63	- 582,51	-597,39	-612,27
10	-517,67	- 534,53	-551,39	- 568,26	-585,12	-601,99	-618,0	-635,71	-652,58	- 669,44	-686,31
11	-571,86	-590,71	- 609,56	-628,41	-647,25	-666,10	- 684,0	-703,80	- 722,65	-741,49	-760,34
= 4,13; £х = -203 - (54,196 + 0,1984
Приложение
rp) (pH —4,13)
Координаты изонотенциальной точки; Ел = —203 мВ, pH;
-1	75,02	85,2	95,38	105,56	115,74	125,92	135,58	146,27	156,45	166,63	176,80
0	20,83	29,02	37,22	45,41	53,60	61,80	69,58	78,19	86,38	94,57	102,77
L	- 33,34	-27,16	- 20,95	- 14.74	-8,53	-2,32	3,58	10,10	16,31	22,52	28,73
2	-87,56	-83,34	-79,11	-74.88	-70,66	- 66,43	- 62,42	- 57,98	53,76	-49,53	-45.30
3	-141,76	- 139,52	-137.28	-135.03	-132,79	130,55	-128,42	- 126,06	-123,82	-121,58	-119,34
4	-195,95	-195,70	- 195,44	-193,18	-194,92	-194,66	-194,42	-194,15	-193,89	-193,63	-193,38
5	-250,15	-251,88	-253,60	-255,73	-257,05	-258,78	- 260,42	- 262,23	-263,96	-265,69	-267,41
6	-304,35	-308,06	-311,77	-315,48	-319,19	- 322,90	- 326,42	-330,32	- 334,08	-337,74	-341,45
7	-358,54	- 364,24	-369,93	-375,62	-381,32	-387,01	- 392,42	- 398,40	-404,09	-409,79	-415,45
8	-412,74	-420,42	- 428,09	-435,77	-443,45	-451,13	-458,42	- 466,48	-474,16	-481,84	-489,52
9	-466.93	-476,60	-486,26	-495,92	-505,58	-515,24	-524,42	-534,57	- 544.23	-553,89	-563,56
10	-521,13	-532,78	- 544,42	- 556,07	-567,71	- 579,36	- 590,42	-602,65	-614,30	-625,94	-637,59
11	- 575,33	- 588,96	-602,59	-616,22	-629,85	-643,48	-656,42	-670,74	-684,37	-698,0	- 711,63
12	- 629,52	-645,14	- 660,75	-676,36	-691,98	-707,59	- 722,42	-738,82	-754,44	-770,05	-785,66
13	- 683,72	-701,32	-718,91	-736,51	-754,11	-771,71	-788,42	- 806,90	- 824,50	-842,10	-959,70
14	-737,91	-757,50	- 777,08	-796,66	-816,24	-835,82	- 854,42	- 874,99	-894,57	-914,15	-933,74
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
ТАБЛИЦЫ СООТНОШЕНИЙ МЕЖДУ ЕДИНИЦАМИ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Таблица П6.1. Соотношение между единицами длины
Единица	м	см	мм	Л	in	Морская МИД я
Meip	1	10- -	106	3,28	39,7	5,4- 10~4
Сантиметр	ю-2	1	Ю4	3,28 • 10“2	0,3937	5,4 - ПГ6
Микрометр	10“6	10 4	1	3,28-10-6	3,937 10-5	5 4-10”10
Фут	0,3048	30,48	3,048105	I	12	1,65-Ю”4
Дюйм	2,54-10 2	2,54	2,54-104	8.33- IO”2	1	1.37-10”5
Морская миля	1,852 Ю3	1,852  105	1,852-109	6,075-10*	7,290- I04	1
Таблица П6.2. Соотношение между единицами объема
Единица	м3	см1	л (дм3)
Кубический метр	1	104	103
Кубический сантиметр	1О'Ь	1	ю-3
Литр (кубический дециметр)	10“3	103	1
Кубический фуг	2.83  10”2	2,83 -104	28,3
Кубический дюйм	1,639 -10-5	16,39	1,639 10 2
Пинта (англ.)	5,68  10“4	5,68-102	0,568
Галлон (англ.)	4,546- 10~3	4,546-103	4,546
Продолжение табч. П6.2
Единица	Л		Pt	gal
Кубический метр	35,3	6,1 • 104	1.7598-10’	2,2 102
Кубический сантиметр	3,53-10 "5	6,1 ' 10’4	1,7598-10”3	2.2 -10“4
Литр (кубический дециметр)	3,53- IO"2	61	1,7598	0,22
Кубический фуг	I	1.73' IO3	49,8	6,229
Кубический дюйм	5,79- IO”4	1	2,88 - 10“2	3,6 10”3
Пинта (англ.)	2-10-2	34 67	1	0,125
Галлон (англ,)	0,1605	2,774' 102	8	1
Таблица П6.3. Соотношение между единицами массы
Единица	К1	Г	1	Ы	OZ
Килограмм	1	IO3	ю-3	2,2046	35,274
Грамм	10‘-	1	Ю”6	2,2046-10“ 3	3,5274-104
Тонна	103	106	]	2,2046'103	3,5274-104
Фунт	0,454	4,54- 102	4,54-10 “4	1	16
Унция	2,835- Ю ‘ 2	28,35	2,835 НО”5	6,25 Ю"2	1
Таблица 116.4. Соотношение между единицами удельного объема
Единица	м2/кг	М’/т	дсГ/кг	см ?/г	/i-V/A	т'ЦЬ
Кубический мегр	на килограмм Кубический метр	на тонну	1 ю-3	103 1	103 1	10’ 1	16,02 16,02 -10“3	27,7- I03 27,7
398
Приложение
Продолжение табл. П6,4
Единица	м2/кг	м’/т	дм ’/кг	см’/г	/ГЗ//6	
Кубический дециметр на	10’3	1	1	1	16,02-10“3	27,7
килограмм Кубический сантиметр на	10“3	1	1	1	16,02-10 3	27,7
грамм Кубический фут на фунт	62,4-10-3	62,4	62,4	62,4	1	1728
Кубический дюйм на фунт	36,13' 10'6	36,13'10~3	36,13‘]0-3	36,13' 10“3	578,7-10-3	1
Таблица 116.5. Соотношение между единицами силы
Единица	Н	дин	К ГС
Нютон	1	105	0,102
Дина	io-5	1	1.02-10-6
Килограмм-сила	9,8067	9,8067 105	1
Тонна-сила	9 8067 -103	9,8067-10»	103
Стен	103	108	102
Фунт-сила	4,448	4,448-105	0,454
Продолжение таб i. П6.5
Единица	ТС	сн	Ibf
Нютон	1,02 10-4	io-3	0,2248
Дина	1,02-10“9	10“8	2,248-10’6
Килограмм-сила	10“3	9,8067 -10-3	2,2046
Тонна-сила	1	9,8067	2,2046 -103
Стен	0,102	1	2,248 - 102 1
Фунт-сила	4,454-10-4	4.4482-10 “3	
Таблица П6 6. Соотношение между единицами объемного расхода
Единица	мус	дм’/с (л/с)	л/мин	м3/ч
Кубический метр в секунду	1	103	6-Ю4	3,6 ю«
Кубический дециметр и секунду (литр	10“3	1	60	3,6
в секунду)				
Литр в минуту	1,67-10 5	1,67-10-2	1	6'10-2
Кубический метр в час	2,78 IO”4	0,278	16,7	1
Литр в час	2,78- 10"7	2,78-IO”4	1,67- IO’2	10-3
Кубический сантиметр в секунду	ю-6	10 3	6-Ю’2	3,6-10~3
Кубический фут в секунду	2,83 10“2	28,3	1,7-103	1,02-102
Кубический дюйм в секунду	1,64 10“5	1,64-10-4	0,984	5,9 Ю-2
Продо гжение таб i П6.6
Единица	л/ч	см3/ч		in ’/т
Кубический метр в секунду	3,6- 100	106	35,3	6,1 Ю4
Кубический дециметр в секунду (литр в	3,6 Ю3	103	3,53 -10-2	61
секунду)
Список литературы
399
Продолжение табл. П6.6
Единица	л/ч	см3/ч	JV/s	т\'ь
Литр в минуту	60	16,7	5,89-10-4	1,02
Кубический метр в час	103	2,78-102	9,8 10'	1,69
Литр в час	1	0,278	9,8-10“ 6	1,69-10“2
Кубический сантиметр в секунду	3,6	1	3,53-10"5	6,1-10-2
Кубический фут в секунду	1,02-105	2,83-104	1	1,728-103
Кубический дюйм в секунду	59	16,4	5,8  IO"4	1
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Автоматизированная система управления крупнотоннажным производством этилсна/Под ред. Ю. М. Жарова. М.‘. Химия, 1986.
2.	Алиев Т. М., Тер-Хачатуров А. А., Шакмхявов А. М. Итерационные методы повышения точности измерений. М.; Энергоатомиздат, 1986.
3.	Автоматизация н средства контроля производственных процессов: Справочник/ А. Ф Анисимов, В. С. Иванов, А. В. Казаков н др. Мд Недра, 1979?
4.	Барласов Б. 3,, Ильин В. И. Наладка приборов и систем автоматизации. М.: Высшая школа, 1985,
5.	Измерения в электронике: Справоч-чик/Под ред. В. А. Кузнецова. Мд Энергоатомиздат, 1987.
6.	Ицкоанч Э. Л., Трахтенгерц Э. А. Алгоритмы централизованного контроля и управления производством. М_: Советское радио, 1967.
7.	Кабза 3, А, Математическое моделирование расходомеров с сужающими уст -ройствами. Л.: Машиностроение, 1981.
8.	Клюев А. С. Аппаратура для поверки приборов технологического контроля. М.: Энергия, 1979.
9.	Кузнецов Н. Д., Чистяков В. С. Сборник задач и вопросов по теплотехническим измерениям и приборам. М.: Энергия, 1978.
10.	Клюев А. С., Глазов Б. В., Дубровский А. X. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. М.: Энергия. 1980.
11.	Клюев А. С., Минаев П. А. Наладка систем контроля и автоматического управления. Л,; Стройиздат, 1980.
12.	Кобычев Ю. А. Настройка защиты ленточных конвейеров. Монтажные и специальные строительные работы. Сер Монтаж и наладка средств автоматизации и связи. Экслресс-информ. 1985. Вып. 4.
13.	Лейтман М. Б. Нормирующие измерительные преобразователи электрических сигналов. М.; Энергоатомиздат, 1986.
14.	Метрологическое обеспечение информационно-измерительных систем. Сборник руководящих материалов. М,: Изд-во стандартов, 1984.
15.	Оноприч О. К. Справочные таблицы для проверки аналоговых электроизмерительных приборов. М.; Энергоатомиздат, 1986.
16.	Основы взрывозащищен ности элек-трооборудования/Н, Ф. Шевченко, М. В. Хорунжий, Н. А. Байков и др. М.: Энергоатомиздат, 1982.
17.	Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. М.. Энергоатомиздат, 1986.
18.	Приходько К. И. Опыт наладки схем аварийной и предупредительной сигнализации на производстве экстракционной фарфоровой кислоты. Монтажные и специальные строительные работы. Сер Монтаж и наладка средств автоматизации и связи. Экспресс-ииформ. 1984. Вып. 18.
19.	Правила устройства электроустановок (ПУЭ).—6-е изд, Мд Энер! оатомиздат, 1987.
20.	Преображенский В. П. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергия, 1978.
21.	Справочник по электроизмерительным приборам/Под ред. К. К. Идюнина. М,; Энер! оатомиздат, 1983.
22.	Сталевскни А. С., Афанасьев В. Г., Владимиров В. В. Номограммы для анализа схем световой сигнализации. Монтажные н специальные строительные работы. Сер. Монтаж и наладка средств автоматизации н связи. Экспресс-информ, 1981. Вып. 4.
23.	Цейтлин В, Г. Техника измерения расхода и количества жидкостей газов и паров. М.: Изд-во стандартов, 1981,
Справочное издание
КЛЮЕВ АНАТОЛИЙ СТЕПАНОВИЧ ПИН ЛЕОНИД МИХАЙЛОВИЧ КОЛОМИЕЦ ЕВГЕНИЙ ИВАНОВИЧ КЛЮЕВ СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ
Наладка средств измерений и систем технологического контроля
Редактор издательства А. Н, Гусяцкая Художественный редакюр Т. А, Дворсцкова Технический редактор В- В. Хапаева
Корректор М. Г. Гулина
ИБ № 1689
Сдано в набор 13.01.89. Подписано в печать 13.12.89. Т-18230. Формат 70xl00J/16. Бумага кн.-журн. офс. Гарнитура Таймс. Печать офсетная. Усл. печ. л. 32,5. Усл. кр.-отг. 65,0. Уч,-изл. л. 39.74. Тираж 42000 экз. Заказ № 1920. Цена 2 р. 40 к.
Энергоатомиздат, 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10
Ордена Октябрьской Революции, ордена Трудового Красною Знамени Ленинградское производственно-техническое объединение «Печатный Двор» имени А М. Горькою при Госкомпечати СССР. 197136, Ленинград, П-136, Чкаловский пр., 15,