Измерительные приборы в схеме подачи топлива в печь

Федеральноеагентство по образованию РФ
Московский Государственный Университет Технологии иУправления
Филиал в ГОУ ВПО МГУТУ в г. Мелеузе
_____________________________________________________________________________
Кафедра информационных технологий и систем управления
Курсовая работа
по дисциплине: Технические измерения иприборы
тема:Приборы в схеме подачи топлива в печь                              
Выполнил: студент 3 курса д.ф.о      
шифр 0411-220301-04/000402
Кравчук В.Г.
Проверил: Зуев А.В.
Оценка: ____________________
Мелеуз – 2007
ЗАДАНИЕ
на выполнение курсовой работы
по дисциплине «Технические измерения и приборы»
студента 3 курса, специальности 220301
ТРЕБУЕТСЯ:

1       По выбору студента рассмотретьконкретный пример техноло-гического процесса.

2       Нарисовать функциональную схему данноготехнологического процесса согласно ГОСТ 21.404-85. СПДС «Автоматизациятехнологических процессов. Обозначения условные приборов и средствавтоматизации в схемах» и ГОСТ 2.701-84. ЕСКД «Схемы. Виды и типы. Общиетребования к выполнению». Предоставить полную расшифровку значений на схеме.

3       Описать приборы, участвующие в данномтехнологическом процессе (род измеряемого параметра, метод определения значенияизмеряемой величины, принцип действия, способ образования показаний,дистанционный признак, метрологическое назначение, класс точности).
























Заданиеразработал студент
КравчукВ.Г.                                                              подпись

Утверждаю:Зуев А.В.                                               подпись

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3
МГУТУ.220301.402.000.ПЗ
 Разраб.
Кравчук В.Г.
 Провер.
Зуев А.В.
 Реценз.
 Н. Контр.
.
 Утверд.
Приборы в схеме подачи топлива в печь
Лит.
Листов
26
МГУТУ СОДЕРЖАНИЕ:
1.Введение                                                                                       4
2.Описание технологического процесса                                           5
2.1Измерительные приборы. Датчики                                            6
2.2Классификация контрольно-измерительных приборов              7
3.Описание приборов                                                                       9
3.1Описание первичного прибора (тхк – 529)                                9
3.2Прибор ДИСК-250                                                                     9
3.3Описание позиционера (эпп –63)                                             10

3.4Описание исполнительного механизма (поу -7)                        13
4. Структура и функции средств измерений                                               15
4.1Задачи решаемые метроглогией                                                 15
4.2Классификация измерений                                                                 17
5. Показатели качества пищевых продуктов и методы их оценки     21
5.1 Показатели качества пищевых продуктов                                215.2 методы контроля качествапищевых продуктов                        22
        6. Заключение                                                                                  25
Списокиспользованных источников:                                                   26

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4
МГУТУ.220301.402.000.ПЗ 1. ВВЕДЕНИЕ
В химической промышленности комплексной механизации иавтоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и высокойскоростью протекания технологических процессов, а также чувствительностью их кнарушению режи­ма, вредностью условий работы, взрыво — и пожароопасностью перерабатываемых веществ и т. д.
По мере осуществления механизациипроизводства сокра­щается тяжелый физический труд, уменьшается численностьрабочих, непосредственно занятых в производстве, увеличива­етсяпроизводительность труда и т. д.
В механизированном технологическом процессечеловек продол­жает принимать непосредственное участие, но его физическаяработа сводится лишь к нажатию кнопок, повороту рычагов и т. п. Здесь начеловека возложены функции управления ме­ханизмами и машинами.
Ограниченные возможности человеческогоорганизма (утом­ляемость, недостаточная скорость реакции на изменение окру­жающейобстановки и на большое количество одновременно поступающей информации,субъективность в оценке сложившей­ся ситуации и т. д.) являются препятствием,для дальнейшей интенсификации производства. Наступает новый этап машинно­гопроизводства — автоматизация, когда человек освобождает­ся от непосредственногоучастия в производстве, а функции уп­равления технологическими процессами,механизмами, машина­ми передаются автоматическим устройствам.
Внедрение специальных автоматическихустройств способст­вует безаварийной работе оборудования, исключает случаитравматизма, предупреждает загрязнение атмосферного воздуха и водоемовпромышленными отходами.
2. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5
МГУТУ.220301.402.000.ПЗ

На рис. 1 представлена функциональнаясхема автомати­зации подачи топлива. в печь. Температуру продукта на выходепечи измеряется  с помощью датчика – термосопротивления (ТС), самопишущего прибора Диск 250 сПИ-регулятором и пневматическим преобразователем ЕР-Р воздействием на регулирующийклапан 1 подачи топлива в печь.


1

Функциональная схема автомати­зации подачи топлива. впечь
ТЕ– датчик измерения температуры;
TIR– Измерительный прибор с регулятором температуры;
М –исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом на случай егоаварийного отключения питания;
1– регулирующий клапан;
Далее мы рассмотрим приборы при помощи, которых возможно контролировать и регулироватьподачу топлива в печь.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
МГУТУ.220301.402.000.ПЗ 2.1  ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. ДАТЧИКИ
Измерительный прибор –это измерительное средство, предназначенное  для выработки измерительной информации,доступной для непосредственного наблюдения. Измерительные приборы различаютсятипом выходной информации: 1) приборы с аналоговой (непрерывной) выходнойинформацией, в которых, чаще всего, для считывания показаний применяютсястрелочные индикаторы; 2) приборы с цифровой выходной информацией, для которых показания, как правило, считываются вцифровой форме, например, со светодиодных индикаторов. Измерительные приборыбывают показывающими, регистрирующими или комбинированными.
Датчики– это измерительные преобразователи с выходнойинформацией в виде аналогового электрического сигнала. Датчики, как правило,входят в состав контрольно – измерительных приборов и систем автоматики. Иногдадатчики включаются в единый конструктивный узел – измерительный регулятор, накоторый возлагаются задачи регулирования.
Датчики физических величин, которые выпускаютсяспециализированными фирмами, как правило, подвергаются унификации по целомуряду параметров: по источникам питания; по форме и размерам монтажных плат,каркасов, панелей, пультов, конструкций корпусов, оснований и присоединительныхузлов, по видам исполнений – пыле- и влагозащитном, герметичном, виброустойчивоми т.д.
Микропроцессорныедатчики–это измерительные преобразователи с выходнойинформацией в виде цифрового кода. Микропроцессорные датчики состоят: 1) изаналоговой части, преобразующей измеряемую физическую величину в электрическийсигнал, 2) из микропроцессорной части, состоящей из блока АЦП,микропроцессорного блока, блока памяти и блока управления. Микропроцессорная  часть представляет собой, фактически, микроЭВМ, реализованную в виде микросхемы. Наличие микро ЭВМ, даже с ограниченнымиарифметическими возможностями и памятью, позволяет реализовать функцииинтеллектуальных датчиков, осуществляющих предварительную обработку информациии управление процессом измерения.
Дляобеспечения удобств сопряжения микропроцессорных датчиков с ЭВМ или локальнойвычислительной сетью выходные цифровые коды от указанных датчиков нормируютсясоответствующим образом. Взаимная передача цифровой  информации между системой микропроцессорныхдатчиков и ЭВМ через локальную сеть реализуется на основе протоколов обмена.Цифровые сигналы, посылаемые от ЭВМ к датчикам или наоборот, формируются наоснове определенных протоколом правил, которые позволяют декодировать(кодировать) принятую (посланную) информацию.
Датчики(сенсоры) на интегральных схемах-этоизмерительные преобразователи, реализованные в виде специальных интегральныхсхем. Конструкции  указанных датчиковобязательно содержат аналоговую часть; параметры электронных компонентаналоговой части оказываются зависящими
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
МГУТУ.220301.402.000.ПЗ от измеряемых физических величин, например,температуры, давления, влажности и т.д.
Компьютерные измерительные системы–представляют собой системы, состоящие из ЭВМ, набораизмерительных средств, электронных схем ввода аналоговых измерительных сигналовв ЭВМ и вывода цифровых сигналов из ЭВМ для передачи управляющих сигналов визмерительные средства. Применение ЭВМ позволяет эффективно решать задачиуправления измерительными средствами, задачи обработки результатов измерений,задачи отображения измерительной информации на мониторе, задачи выбораинформации, полученной от нескольких измерительных средств.
2.2 КЛАССИФИКАЦИЯ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Контрольно-измерительныеприборы можно классифицировать по следующим основным признакам: по родуизмеряемой величины, способу получения информации, метрологическому назначению,расположению.
По роду измеряемой величины различают приборы для измерения температуры, давления, количестваи расхода, уровня, состава, состояния вещества.
По способу получения информации приборы подразделяются на показывающие, регистрирующие,сигнализирующие, компарирующие, регулирующие.
Показывающиеприборы дают возможность наблюдателю получать значение измеряемой величины вмомент измерения на отсчетном устройстве (шкале с цифровым указателем).Значительное распространение получили шкаловыеотсчетные устройства, основными элементами которых являются шкала и указатель.Шкалы делятся на одно- и двусторонние. В-первых нулевая отметка совпадает сначалом или концом шкалы, во-вторых, отметки расположены по обе стороны отнуля.
Наряду со шкаловыми отсчетнымиустройствами применяются цифровые отсчетные устройства, позволяющие получатьрезультат измерений в виде числового значения измеряемой величины. Онизначительно снижают количество грубых ошибок при считывании и ускоряют отсчетпоказаний приборов.
Показывающиеприборы составляют наиболее многочисленную группу приборов, получивших широкоераспространение в технологических измерениях параметров процессов пищевыхпроизводств.
Регистрирующиеприборы служат для автоматической записи результатов измерения на специальнойбумажной ленте или диске (диаграммах). Запись на диаграмме производится пером ввиде непрерывной линии или периодически печатающим механизмом и показываетизменение к
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
МГУТУ.220301.402.000.ПЗ онтролируемой величины во времени. Позаписи показаний можно провести последующий анализ результатов измерений занекоторый промежуток времени. Они позволяют контролировать работу персонала,управляющего технологическими процессами, помогают производить настройкурегуляторов.
Регистрирующиеприборы имеют особо важное значение для таких измерений, где необходимо знатьизменение контролируемого параметра в течение всего процесса, напримертемпературу теплоносителя при дистилляции.
Сигнализирующиеприборы имеют специальные устройства для включения звуковой или световойсигнализации, когда измеряемая величина достигает значения, вызывающегонарушение заданных технологических параметров.
Суммирующиеприборы показывают суммарное значение величины за весь промежуток времени. Вэтих приборах счетчики встраиваются в один корпус с показывающим илисамопишущим прибором и имеют с ним одну общую измерительную систему.
Компарирующиеприборы служат для сравнения измеряемой величины ссоответствующими мерами. Примером могут служить рычажные весы с гирями.
Регулирующиеприборы снабжены устройствами для автоматического регулирования по значениямизмеряемой величины.
По метрологическому назначению приборыделятся на рабочие, образцовые и эталонные.
Рабочиеприборы подразделяются на технические и лабораторные. Первые предназначены дляпрактических целей измерения, при этом определенная их точность гарантируетсязаводом-изготовителем. Поправки в их показания обычно не вносятся. Лабораторныеотличаются большей точностью, так как в них учитываются ошибки измерения. Ониболее совершенны по конструкции. Лабораторные приборы используются для поверкитехнических приборов и контроля продукции.
3. ОПИСАНИЕ ПРИБОРОВ
3.1 ОПИСАНИЕ ПЕРВИЧНОГО ПРИБОРА (ТХК – 529)
Термометрытермоэлектрические ТХК-529 предназначены для измерения температуры от 0 до 400 0С.
Те
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9
МГУТУ.220301.402.000.ПЗ рмометры могут работать притемпературе ок­ружающего воздуха от 0 до 1200Си относительной влажности до 80процентов.
Технические данные:
Градуировка — ХК ГОСТ3044-61.
Показатель тепловойинерции прикоэффициенте теплоотдачипрактически равномбесконечности неболее 5 с для ТХК-529. Сопротивление термоэлектродов — не более 3,6 Ом. Рабочие концы термометров не изолированы от арматуры.
Материал защитнойарматуры — сталь Х18Н10Т или сталь 0Х13.
Длина компенсационногопровода 2 м.Термометры нормально работают при воздействии на них вибрации с виброускорением 1,5 gв диа­пазоне частот от 5 до 80 Гц. Масса термометров не более 0,21 кг.
Устройство и работа термометров:
Каждый термометрпредставляет собой два тер­моэлектрода, один изкоторых положительный (хромелевый), другой —отрицательный (копелевый), сваренных на одном (рабочем) конце. Тер­моэлектроды изолированы друг от друга и поме­щены взащитную арматуру. Свободные концы термоэлектродовприпаяны к жилам компенсаци­онного провода.
 Измерение температуры с помощью термометраосновано на возникновении в его цепи термоэлек­тродвижущей силы (Т.Э.Д.С.) припомещении рабочего конца в измерительную среду. Т.Э.Д.С., соответствующаяразности температур рабочего и свободных концов термометра, фиксируется вто­ричнымприбором, градуированным в 0С.
3.2 ПриборДИСК-250
Показывающийи регистрирующий прибор ДИСК-250 предназначен для измерения и регистрации силы(только ДИСК-250) и напряжения постоянного тока, а также неэлектрическихвеличин, преобразованных в указанные сигналы.
В основуработы прибора ДИСК-250 положен принцип электромеханического следящегоуравновешивания. Входной сигнал от датчика предварительно усиливается и лишьпосле этого производится уравновешивание его сигналом компенсирующего элемента(реохорда).
Затемвходной сигнал поступает на усилитель входного сигнала с жесткой отрицательнойобратной связью, где сигнал нормализуется по верхнему пределу измерения. Такимобразом, с выхода усилителя входного сигнала снимается сигнал, нормализованныйпо нижнему и верхнему пределам измерений. Сигнал с реохорда, преобразованныйусилителем реохорда в напряжение, изменяющееся от плюс 0,5 до плюс 8,5 вольт,сравнивается на входе усилителя небаланса с сигналом усилителя входного сигнала.
Работаприбора происходит следующим образом. При изменении значения измеряемогопараметра на входе усилителя небаланса появляется сигнал разбаланса,который усиливается этим усилителем и управляет работой двигателя, который, всвою очередь, перемещает движок реохорда дотех пор, пока сигнал сусилителя реохорда не станет равным (по абсолютной величине) сигналу сусилителя входного сигнала. Таким образом, каждому значению измеряемогопараметра соответствует определенное положение движка реохорда и связанного сним указателя прибора.
Сигнал спредварительного усилителя поступает на устройство
преобразования входногосигнала в выходной электрический унифицированный сигнал от 4 до 20 mA, а в приборах с ПИ-регулирующим устройством — и напропо
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
МГУТУ.220301.402.000.ПЗ рционально-интегральное регулирующее устройство.
Сигнал сусилителя входного сигнала поступаетнавходы усилителей выходных устройств РН, РВ, СИ, СВ, где РН, РВ —трехпозиционное регулирующее устройство с зада­нием уставокна регулирование «меньше» и «больше», а СН, СВ — трехпозиционноесигнализирующее устройство с заданием уставок посигнализации «меньше» и «больше».
Питаниевсех функциональных узлов осуществляется от источника стабилизированногонапряжения.
Классификация прибора ДИСК-250:
1)     по роду измеряемого параметра как измерительэлектрических величин (тока);
2)     по методу определения значения  измеряемой величины – сравнение;
3)     по принципу действия – электрический;
4)     по способу образования показаний – аналоговый,показывающий, самопишущий, регулирующий;
5)     по дистанционному признаку – местный, с дистанционнойпередачей сигнала регулирования;
6)     по метрологическому назначению – промышленный;
7)     по точности – класс точности 0,5 процентов.
3.3 ОПИСАНИЕ ПОЗИЦИОНЕРА (ЭПП – 63)

Позиционерыэлектропневматические ЭПП, ЭПП-Ех, (а дальнейшем — позиционеры) предназначены для уменьшения рассогласованияхода и повышения быстродействия поршневых пневматических исполнительныхмеханизмов двустороннего действия и мембранных пневматических исполнительныхмеханизмов одно и двустороннего действия путем введения жесткой обратной- связипо положению выходного звена исполнительного механизма.
Областьприменения — системы автоматического регулирования или дис­танционногоуправления технологическими процессами в н
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 11
МГУТУ.220301.402.000.ПЗ ефтеперерабатывающей,нефтехимической, газовой, криогенной и других отраслях промышлен­ности.
Дляустановки во взрывоопасных зонах позиционеры ЭПП-Ех, ЭПП-Ех-«Ор»должны работать в комплекте с барьером искроэащитыпассивным БИП (в даль­нейшем — барьер БИП), обеспечивающим искробезопасностьвходной цепи и устанавливаемым вне взрывоопасной зоны.
Позиционеры ЭПП-Ех,ЭПП-Ех-«Ор» имеют уровень взрывозащиты особовзрывобезопасныйс видом взрывозащиты "искробезопаснаяэлектрическая. цепь и маркировку взрывозащиты «0ЕхiaIICT6»в комплекте с БИП", соответ­ствуют требованиям ГОСТ 2.2785-78 ипредназначены для установки во взрывоопасных зонах помещений и наружныхустановок согласно требованиям главы 7.3 ПУЭ и других нормативных документов,определяющих применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.
Позиционеры не имеютсамостоятельного применения, являются комплек­тующими изделиями дляисполнительных механизмов.
Основныетехнические данные и характеристики:Диапазонизменения входного электрического сигнала постоянного тока:длябарьера БИП — 0-5; 0-20; 4-20 mA;дляпозиционера — 0-5; 0-20; 4-20 mА;
Диапазон изменения входногоэлектрического сигнала постоянного тока, поступающего от искробезопасныхвыходов барьера БИП 0-5; 0-20; 4-20 mA.
Входноесопротивление в зависимости от диапазона изменения входного сигнала, на более;
580±30 Ом — для диапазона входного сигнала 0-5 mA;
115±15Ом — для диапазонов входных -сигналов 0-20; 4-20 mА.
Давление