Разработка системы контроля и измерения технического объекта в части выбора средств измерения

Структурно (рис.2) известные датчики для измерения концентрации массы состоят из первичных измерительных преобразователей ПИП, преобразующих концентрацию в механический сигнал: тормозной момент М, действующий на вал электродвигателя, или усилие F, создаваемое на чувствительных элементах.

Рис.2. Структурная схема датчика для измерения концентрации массы

Измерительные преобразователи ИП₂, ИП₃ предназначены для получения измерительных сигналов, удобных для дистанционной передачи и представления в измерительных приборах. Измерительные преобразователи ИП₂ служат для преобразования сигналов с ПИП в перемещение , осуществляемое системой рычажных передач. В качестве ИП₃ используются дифференциально - трансформаторные преобразователи с выходным сигналом в виде электрического напряжения переменного тока U, работающие в комплекте с дифференциально - трансформаторными вторичными приборами типа КПД, КСД.

В настоящее время к ПИП подключаются стандартные пневмосиловые или электросиловые уравновешивающие преобразователи, которые кроме ИП₂ содержат измерительные преобразователи ИП₃ и обратные преобразователи ОП₄, уравновешивающие измеряемое усилие F и осуществляющие его преобразование в стандартные пневматические или электрические аналоговые сигналы. В этом комплекте используются измерительные приборы ГСП типа ПВ или КПУ и КСУ соответственно.

Рис.3. Микроволновой измеритель концентрации «АКВАР-1401»

Микроволновой измеритель концентрации "АКВАР-1401" предназначен для непрерывного контроля концентрации целлюлозных и макулатурных волокон в технологических потоках массы и поддержания с высокой точностью заданного значения концентрации в системах АСУТП бумажного производства.

Принцип действия устройства основан на прецизионном измерении комплексной диэлектрической проницаемости водных суспензий целлюлозных и макулатурных волокон в диапазоне сверхвысоких частот. Физический принцип измерения и алгоритм расчета концентрации разработан специалистами фирмы "АКВАР-СИСТЕМ" и является патентно чистым.

Электронная часть устройства реализована с использованием микропроцессора и современной элементной базы. Измеренное значение концентрации отображается на цифровом табло.

С целью интеграции устройства с системами АСУТП, а также автономными регуляторами, оно оснащено цифровым интерфейсом типа RS-232 (скорость обмена до 57,6 Кбод) и аналоговым интерфейсом типа токовый выход. Калибровка устройства осуществляется фирмой-изготовителем. Разработанное программное обеспечение позволяет оперативно учитывать условия конкретного производства и вносить соответствующие корректировки в работу измерителя концентрации.

Микроволновой измеритель концентрации "АКВАР-1401" нашёл широкое применение на предприятиях ЦБП.

Особенности и преимущества:

· Широкий диапазон измеряемых концентраций;

· Высокая точность и повторяемость измерений;

· Отсутствие механических деталей, препятствующих движению суспензии;

· Некритичность к засорению рабочих поверхностей датчика;

· Независимость показаний измерителя от изменения давления в трубопроводе и турбулентности потока;

· Отсутствие зависимости показаний от сортности, помола, цвета и химических добавок в целлюлозных и макулатурных волокнах.

Технические характеристики:

Диапазон измерения концентрации 1-6%

Повторяемость ±0.02% (абс.)

Чувствительность 0.005% (абс.)

Время измерения 4 сек

Температура суспензии +10...+ 50 °С

Температура окружающей среды +10...+40 °С

Интерфейс:

- цифровой RS-232C

- аналоговый токовый выход

Диаметр трубопровода, мм 150

Высота датчика 400 мм

Давление в трубопроводе 1.5-6.0 бар

Напряжение питания 220 В (50 Гц)

Потребляемая мощность, не более 20 Вт

Вес, не более 15 кг

Список литературы

1) Кондрашкова Г.А. Технологические измерения и приборы в целлюлозно-бумажной промышленности: Учебник для вузов. - М.: Лесн. пром-сть, 1981.-367с.

2) Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами. Правила 50-213-80. - М.: Изд-во стандартов, 1982.

3) Технологические измерения и приборы ЦБП: Методические указания для выполнения курсового проекта. Часть 2./Сост. И.В. Бондаренкова, И.С. Ковчин, Г.А. Кондрашкова, А.В. Черникова; СПбГТУ РП. СПб., 2002, 25 с.