Применение УВМ при автоматизации сортовых прокатов (стр. 2 из 17)

К первичным преобразователям также относят и отборные устройства. Отборным устройством (отбором) называют устройство, устанавливаемое на трубопроводах и технологических агрегатах и служащее для непрерывного или периодического отбора контролируемой среды и передачи" ее параметров к измерительному преобразователю или измерительному прибору. В отличие от первичного измерительного преобразователя отборное устройство передает к измерительному прибору или преобразователю измеряемую величину, не изменяя ее физической природы (например, отбор давления среды в технологическом аппарате и передача его по импульсной трубке для измерения к манометру). Импульсной трубкой называют трубопровод небольшого диаметра обычно от 1/2 до 2 связывающий технологический объект с преобразователем или измерительным прибором.

Место установки отборных устройств и первичных измерительных преобразователей, может сильно влиять на точность измерения, поэтому технологам с особым вниманием необходимо относиться к выбору мест установки датчиков, отборов давления, разрежения и проб на химический анализ.

Отборные устройства располагаются на границе соприкосновения технологического оборудования и технологических трубопроводов с измерительной системой. Для монтажа отборных устройств используются специальные закладные конструкции — устройства, встраиваемые в технологическое оборудование и трубопроводы и обеспечивающие:

а) установку на них первичных измерительных преобразователей и местных измерительных приборов таким образом, чтобы чувствительный элемент преобразователя или прибора находился в зоне измерения технологического параметра, например, показывающего ртутного термометра или термоэлектрического термометра (термопары) (см. рис. 4, а, б);

б) присоединение импульсного трубопровода и закрепление запорного устройства, если первичный измерительный преобразователь или местный измерительный прибор устанавливается на некотором расстоянии от технологического аппарата или трубопроводов, например, манометра бесшкального с дистанционной передачей показаний, манометра местного показывающего (см. рис. 4,в,г).

Совокупность средств измерений и вспомогательных 1 устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки передачи и (или) использования в автоматических системах управления, называется измерительной системой.

К вспомогательным устройствам измерительной системы относятся устройства, предназначенные для питания энергией средств измерения, защиты их от внешних воздействий, внутренних перегрузок и т. д.

В зависимости от назначения и поставленных задач измерительная система может включать в себя один или несколько измерительных преобразователей и измерительных приборов.

Под определением системы автоматизации следует понимать совокупность приборов и средств автоматизации (измерительной, преобразующей, передающей, исполнитель-

Рис.4. Примеры установки первичных измерительных преобразователей для измерения температуры и отборных устройств для измерения давления газа:

а—установка стеклянного показывающего термометра ртутного углового в защитной оправе на трубопроводе; б — установка термометра термоэлектрического (термопары) на трубопроводе или металлической стенке с внутренней кирпичной кладкой; в—установка отборного устройства для измерения давления газа; г— закладная конструкция отборного устройства для измерения давления газа; 1— термометр показывающий ртутный стеклянный угловой; 2 — термометр термоэлектрический (термопара); 3— импульсная трубка; 4— вентиль; 5—прокладка; 6—заглушка; 7—штуцер; 8—закладная конструкция (перед установкой преобразователей, измерительных приборов; присоединением импульсной линии или запорного органа пробки-заглушки и прокладки с закладных конструкций снимают); 9—легкоснимаемый изоляционный слой.

ной и другой аппаратуры, а также вычислительной техники), связанных между собой каналами связи в единые системы. Например, измерительные системы, системы авто-матического управления (регулирования), системы сигнализации, защиты и управления технологическим процессом.

В показывающих приборах измерительная информация воспроизводится положением стрелки или какого-либо другого указатели относительно отметок шкалы прибора. Шкала представляет собой совокупность отметок, расположенных вдоль какой-либо линии, и проставленных около некоторых из них чисел отсчета или других символов, соответствующих ряду последовательных значений измеряемой величины.

Для каждого измерительного прибора устанавливается диапазон показаний - область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным ее значением.

Любые технические измерения относительны, поскольку всегда существует положительная или отрицательная разность между наблюдаемым или численным значением измеряемой величины иее истинным значением, называемая погрешностью. Таким образом, погрешность — это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Погрешности измерения в зависимости от их происхождения разделяются на три группы: систематические погрешности, случайные погрешности и субъективные погрешности (промахи).

Систематические погрешности имеют постоянный характер и по причинам возникновения делятся на: инструментальные погрешности; погрешности от неправильной установки средств измерений; погрешности, возникающие вследствие внешних влияний; методические (теоретические) погрешности.

Инструментальные погрешности могут вызываться конструктивными и технологическими погрешностями, а также износом и старением средств измерений.

Конструктивные погрешности вызываются несовершенством конструкции или неправильной технологией изготовления средства измерения. Плохая балансировка измерительного механизма, неточности при нанесении отметок шкалы, некачественная сборка прибора вызывают технологическую погрешность. Конструктивнаяпогрешность у приборов одного типа постоянна, технологическая же погрешность меняется от экземпляра к экземпляру.

Длительная или неправильная эксплуатация прибора, а также длительное хранение приводят к погрешностям, которые называют погрешностями износа и Старения.

Погрешности от неправильной установки могут вызываться наклоном прибора, т. е. отклонением от нормального рабочего положения; установкой на ферромагнитный щит прибора, градуированного без щита; близким расположением друг к другу однотипных приборов.

Погрешности, возникающие вследствие внешних влиянии. вызываются вибрацией,электромагнитными полями,конвекцией нагретого воздуха и др.

Следует иметь в виду, что наиболее сильное воздействие на показания приборов оказывает изменение температуры окружающей среды. Даже незначительные перепады температуры между отдельными элементами прибора приводят к заметным погрешностям вследствие, например, возникновения паразитных термо-э.д.с., или по другим причинам. Поэтому не рекомендуется устанавливать измерительные приборы вблизи источника тепла.

Методические погрешности возникают в результате несовершенства методаизмерений и теоретических допущений (использование приближенной зависимости вместо точной). К таким погрешностям относятся, например, погрешности, обусловленные пренебрежением внутренним сопротивлением (проводимостью) прибора, т. е. пренебрежением собственным потреблением электроэнергии.

Для исключения погрешности до начала измерений следует определить причину, вызывающую погрешность, и устранить ее. Например, если погрешность вызывается влиянием внешнего электромагнитного поля, то нужно либо экранировать прибор, либо удалить источник помехи. Для исключения температурной погрешности средство измерений термостатируют, вибрацию устраняют путем установки амортизаторов. В процессе измерения погрешность устраняется применением специальных методов измерения.

Исключение погрешности после проведения измерений достигается путем введения соответствующей поправки,в показания приборов, численно равной систематической погрешности, но противоположной ей по знаку.

В некоторых случаях применяют не поправку, а поправочный множитель — число, на которое нужно умножить результат измерения, чтобы исключить систематическую погрешность. Поправочные множители применяются для исключения систематической погрешности делителей напряжения, плеч отношения в мостах и т. п.

Случайные погрешности вызываются независящими друг от друга случайными факторами и изменяются слушанным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Проявляются случайные погрешности в том. что при измерениях одной и той же неизменной величины одним и тем же средством измерения и с той же тщательностью, получают различные показания. Следует отметить, что если при повторных измерениях одной и той же величины одним и тем же средством измерения получают совершенно одинаковые результаты, то это обычно указывает не на отсутствие случайной составляющей погрешности, а на недостаточную чувствительность средства измерения. Плотностью совпадающие, как и сильно разнящиеся результаты наблюдений при измерениях одинаково свидетельствуют о их неточности. Случайные погрешности могут возникнуть, например, из-за трения в опорах, люфтов в сочленениях кинематической схемы измерительного прибора, неправильного режима работы электронных устройств и по многим другим, трудно объяснимым причинам. Знак случайных погрешностей выражается в виде ±.