Ремонт регистрирующего измерительного оборудования

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Регистрирующие устройства

1.2 Измерительные устройства

1.3 Описание устройства Диск - 250

1.4 Описание устройства РТ2М

2. Специальная часть

2.1 Описание и работа составных частей прибора

2.1 ТО и ремонт регистрирующего устройства Диск - 250

2.2 ТО и ремонт регистрирующего устройства РТ2М

3. Технологическая часть

3.1 Тестирование и настройка регистрирующего прибора Диск - 250

3.2 Тестирование и настройка измерительного прибора РТ2М

3.3 Связь с персональным компьютером

4. Экономическая часть

4.1 Расчет материальных затрат

Заключение

Список используемых источников

Приложение А

Приложение Б

Приложение B

Приложение Г

Введение

Регистрирующие устройства могут представлять собой неотъемлемые функциональные узлы измерительных приборов, установок, блоки в составе информационных, измерительных, контрольных систем, комплексов, либо самостоятельные устройства.

Измерительный прибор -- средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Часто измерительным прибором называют средство измерений для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия оператора.

В данном дипломном проекте будут рассмотрены виды работ по техническому обслуживанию и ремонту регистрирующего измерительного оборудования, организация диагностирования, а так же методы организации технического обслуживания. Помимо этого необходимо изучение данного оборудования на примере приборов Диск - 250 и РТ2М.

1. Общая часть

1.1 Регистрирующие устройства

Регистрирующее устройство (регистратор) - прибор для автоматической записи на носитель информации данных, поступающих с датчиков или других технических средств. В измерительной технике - совокупность элементов средства измерений, которые регистрируют значение измеряемой или связанной с ней величины. В регистрирующих устройствах обычно предусматривается возможность привязки записываемых значений параметров к шкале реального времени.

Аналоговые устройства регистрации - аналоговая информация может быть записана либо на электронные носители, считывание с которых производится с помощью соответствующих технических средств, либо, на носители, обеспечивающие непосредственное, визуальное считывание информации. Пример аналогового устройства показан на рисунке 1.

Рисунок 1 - Ecograph A, RSG22

Устройства записи временных графиков на визуальные носители - по способу записи такие устройства бывают двух видов - с записью на бумаге чернильным пером или процарапыванием иглой на плёнке со специальным покрытием, и с записью на фотоплёнке (светолучевые осциллографы). Функционально самописец состоит из устройства для равномерного непрерывного перемещения носителя (бумаги, плёнки) и измерительного механизма, перемещающего перо, корундовую иглу для процарапывания или зеркальце осциллографа, направляющее луч в нужное место на фотоплёнке.

Цифровые электронные устройства регистрации - цифровые регистраторы данных предназначены для записи технических параметров в цифровом виде на электронные носители информации - магнитные диски, твердотельные накопители и так далее. В простейшем случае цифровой регистратор представляет собой микропроцессорное устройство с аналого-цифровым, преобразователем, цифровым таймером для временной привязки и накопителем информации, в более сложных случаях - это специализированная ЭВМ, которая кроме простой записи информации по множеству каналов предоставляет возможность обработки информации.

Примеры технических средств с использованием автоматической регистрации данных:

1. Бортовые регистраторы в составе средств объективного контроля.

2. Самопишущие вольтметры, амперметры, ваттметры.

3. Электрокардиографы.

4. Барографы.

5. Тахографы.

6. Электронные регистраторы (самописцы) в составе средств паз и регистрации.

1.2 Измерительные устройства

Измерительный прибор - средство измерений, дающее возможность непосредственно отсчитывать значения измеряемой величины. В аналоговых измерительных приборах отсчитывание производится по шкале, в цифровых - по цифровому отсчётному устройству. Показывающие измерительные приборы предназначены только для визуального отсчитывания показаний, регистрирующие измерительные приборы снабжены устройством для их фиксации, чаще всего на бумаге. Регистрирующие измерительные приборы подразделяются на самопишущие, позволяющие получать запись показаний в виде диаграммы, и печатающие, обеспечивающие печатание показаний в цифровой форме. В измерительных приборах прямого действия (например, манометре, амперметре) осуществляется одно или несколько преобразований измеряемой величины, и значение её находится без сравнения с известной одноимённой величиной. В измерительных приборах сравнения непосредственно сравнивается измеряемая величина с одноимённой величиной, воспроизводимой мерой (примеры -- равноплечные весы, электроизмерительный потенциометр, компаратор для линейных мер). К разновидностям измерительных приборов относятся интегрирующие измерительные приборы, в которых подводимая величина подвергается интегрированию по времени или по другой независимой переменной (электрические счётчики, газовые счётчики), и суммирующие измерительные приборы, дающие значение двух или нескольких величин, подводимых по различным каналам (ваттметр, суммирующий мощности нескольких электрических генераторов). В целях автоматизации управления технологическими процессами измерительные приборы часто снабжаются дополнительными регулирующими, счётно-решающими и управляющими устройствами, действующими по задаваемым программам.

Электродинамический прибор - измерительный прибор, принцип действия которого основан на механическом взаимодействии двух проводников при протекании по ним электрического тока. Электродинамический прибор состоит из измерительного преобразователя, преобразующего измеряемую величину в переменный или постоянный ток, и измерительного механизма электродинамической системы. Наиболее распространены электродинамические приборы с подвижной катушкой, внутри которой на оси со стрелкой расположена подвижная катушка. Вращающий момент на оси возникает в результате взаимодействия токов в обмотках катушек и пропорционален произведению действующих значений этих токов. Уравновешивающий момент создаёт пружина, с которой связана ось. При равенстве моментов стрелка останавливается.

Электродинамические приборы - наиболее точные электроизмерительные приборы, применяемые для определения действующих значений тока и напряжения в цепях переменного и постоянного тока. При последовательном соединении обмоток катушек угол поворота стрелки пропорционален квадрату измеряемой величины. Такое включение обмоток применяется в электродинамических приборах для измерения напряжения и силы тока (вольтметры и амперметры). Электродинамические измерительные механизмы используют также для измерения мощности (ваттетры). При этом через неподвижную катушку пропускают ток, пропорциональный току, а через подвижную -- ток, пропорциональный напряжению в измеряемой цепи. Показания прибора пропорциональны активному или реактивному значению электрической мощности. В случае исполнения электродинамических механизмов в виде логометров их применяют как частотомеры, фазометры и фарадометры.

Электродинамические приборы изготовляют главным образом переносными приборами высокой точности - классов 0,1; 0,2; 0,5.

Разновидность электродинамических приборов - ферродинамический прибор, в котором для усиления магнитного поля неподвижной катушки применяют магнитопровод из ферромагнитного материала. Такие приборы предназначаются для работы в условиях вибрации, тряски и ударов. Класс точности ферродинамических приборов 1,5 и 2,5.

Электростатический прибор - измерительный прибор, принцип действия которого основан на механическом взаимодействии электродов, несущих разноимённые электрические заряды. В электростатическом приборе, измеряемая величина преобразуется в напряжение переменного или постоянного тока, определяемое электростатическим измерительным механизмом. Измеряемое напряжение подводится к подвижному электроду, укрепленному на оси, связанной со стрелкой, и к изолированному от него неподвижному электроду. В результате взаимодействия зарядов, возникающих на электродах, на оси появляется вращающий момент, пропорциональный квадрату приложенного напряжения. Действующая на ось пружина создаёт момент, противодействующий вращающему моменту и пропорциональный углу поворота оси подвижного электрода. При взаимодействии вращающего и противодействующего моментов стрелка измерительного механизма поворачивается на угол, пропорциональный квадрату поданного на электроды напряжения. Шкала, градуируемая в единицах измеряемых величин, получается неравномерной, выполняется часто со световым указателем. Электростатический прибор, используют обычно для измерения напряжений переменного или постоянного тока, в том числе высокочастотных. Для этих приборов характерно малое потребление энергии и независимость показаний от частоты. Они подвержены влиянию внешних электростатических полей, которое ослабляется внутренним экранированием прибора. Электростатический прибор, выпускаются наивысшего класса точности 0,005.Пример электростатического прибора представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Измеритель электростатических зарядов переносной ИЭЗ - П

Термоэлектрический прибор - измерительный прибор для измерения силы переменного тока, реже электрического напряжения, мощности.

Представляет собой сочетание магнитоэлектрического измерителя с одним или несколькими термопреобразователями. Термопреобразователь состоит из термопары (или нескольких термопар) и нагревателя, по которому протекает измеряемый ток. Под действием тепла, выделяемого нагревателем, между свободными концами термопары возникает термо-э.д.с, измеряемая магнитоэлектрическим измерителем. Для расширения пределов измерения термопреобразователей используют, высокочастотны измерительный трансформаторы тока.

Термоэлектрические приборы обеспечивают сравнительно большую точность измерений в широком диапазоне частот и независимость показаний от формы кривой тока, протекающего через нагреватель. Их основные недостатки - зависимость показаний от температуры окружающей среды, значительное собственное потребление мощности, недопустимость больших перегрузок (не более чем в 1,5 раза). Применяются преимущественно для измерения действующего значения силы переменного тока (от единиц мкА до нескольких десятков А) в диапазоне частот от нескольких десятков Гц до нескольких сотен МГц с погрешностью 1--5%.

Электромагнитный прибор - измерительный прибор, принцип действия которого основан на взаимодействии магнитного поля, пропорционального измеряемой величине, с сердечником, выполненным из ферромагнитного материала. Основные элементы электромагнитного прибора: измерительная схема, преобразующая измеряемую величину в постоянный или переменный ток, и измерительный механизм электромагнитной системы. Электрический ток в катушке электромагнитной системы создаёт электромагнитное поле, втягивающее сердечник в катушку, что приводит к возникновению на оси вращающего момента, пропорционального квадрату силы тока, протекающего по катушке. В результате действия на ось пружины создаётся момент, противодействующий вращающему моменту и пропорциональный углу поворота оси. При взаимодействии моментов ось и связанная с ней стрелка поворачиваются на угол, пропорциональный квадрату измеряемой величины.

При равенстве моментов стрелка останавливается.

Выпускаются электромагнитные амперметры и вольтметры для измерений главным образом в цепях переменного тока частотой 50 Гц. В электромагнитном амперметре катушка измерительного механизма включается последовательно в цепь измеряемого тока, в вольтметре параллельно. Электромагнитные измерительные механизмы применяют также в логометрах. Наиболее распространены щитовые приборы классов точности 1,5 и 2,5, хотя существуют приборы классов 0,5 и даже 0,1 с рабочей частотой до 800 Гц.

Магнитоэлектрический прибор - измерительный прибор непосредственной оценки для измерения силы электрического тока, напряжения или количества электричества в цепях постоянного тока. Подвижная часть измерительного механизма магнитоэлектрического прибора перемещается вследствие взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и проводника с током.

Наиболее распространены магнитоэлектрические приборы с подвижной рамкой, расположенной в поле постоянного магнита. При протекании по виткам рамки тока возникают силы, образующие вращающий момент. Ток к рамке подводится через пружинки или растяжки, создающие противодействующий вращающий механический момент. Под действием обоих моментов рамка перемещается на угол, пропорциональный силе тока в рамке. Непосредственно через обмотку рамки можно пропускать только небольшие токи силой от нескольких мкА до десятков мА, чтобы не перегреть обмотки и растяжки. Для расширения пределов измерений по току и по напряжению к рамке подключают шунтирующие и добавочные сопротивления, подключаемые извне или встроенные.

Существуют магнитоэлектрические приборы, у которых постоянный магнит помещен внутри подвижной катушки, а также магнитоэлектрические приборы с подвижным магнитом, укрепленным на оси внутри неподвижной катушки. Применяются также магнитоэлектрические логометры.

Магнитоэлектрические приборы с подвижным магнитом более просты, имеют меньшие габариты и массу, но меньшую точность и чувствительность, чем приборы с подвижной рамкой. Для отсчёта показаний используют стрелочный или световой указатель: луч света от осветителя направляется на зеркальце, укрепленное на подвижной части прибора, отражается от него и образует на шкале магнитоэлектрического прибора световое пятно с тёмной чертой в центре.

Отличительные особенности магнитоэлектрического прибора - равномерная шкала, хорошее успокоение, высокие точность и чувствительность, малое потребление мощности; они чувствительны к перегрузкам, к механическим сотрясениям и ударам и малочувствительны к влияниям внешних магнитных полей и окружающей температуры.

Электроизмерительный комбинированный прибор - измерительный прибор, в котором для измерения (неодновременного) двух и более величин используется один измерительный механизм либо несколько различных измерительных преобразователей с общим отсчётным устройством. Шкалу или отсчётное устройство электроизмерительного комбинированного прибора градуируют в единицах тех величин, которые он измеряет. Наиболее широко используют приборы для измерения электрического напряжения, силы переменного и постоянного тока - ампервольтметры; напряжения, силы переменного и постоянного тока и сопротивления - ампервольтомметры (авометры); индуктивности, напряжения постоянного тока, количества импульсов - универсальные цифровые электроизмерительные комбинированные приборы.

1.3 Описание устройства Диск-250

Прибор, показывающий и регистрирующий Диск-250, предназначен для измерения и регистрации активного сопротивления, силы и напряжения постоянного тока, а также неэлектрических величин преобразованных в указанные сигналы.

Приборы рассчитаны на работу с входными сигналами:

- от термопар с номинальной статической характеристикой преобразования;

- от термопреобразователей сопротивления с номинальной статической характеристикой преобразования;

- номинальное напряжение 0-5 и 4-20 мА, 0-5 и 0-10 В, 0-50 и 0-100 мВ.

При работе с термопреобразователем сопротивления не требуется подгонки линии связи, так как подключение термопреобразователей к прибору производится по четырехпроводной схеме.

Сопротивление каждого провода линии связи термопреобразователей сопротивления с приборами не должно превышать 5 Ом.

Суммарное сопротивление линии связи и внутреннего сопротивления термопар не должно превышать 200 Ом.

Приборы имеют следующие выходные устройства:

- преобразования входных сигналов в выходной непрерывный электрический сигнал от 0 до 5 мА или от 4 до 20 мА. Сопротивление нагрузки: для 0-5 мА не более 2 кОм; для 4-20 мА не более 0,5 кОм;

- пропорционально-интегральное регулирующее (в дальнейшем ПИ-регулирующее) с выходным сигналом от 0 до 5 мА.

Сопротивление нагрузки не более 2 кОм; диапазон изменения коэффициента пропорциональности от 0,5 до 20; диапазон изменения постоянной времени интегрирования от 20 до 2000 с;

- трехпозиционное регулирующее с бесконтактным, а для Диск-250 и контактным (релейным) выходом для формирования трехпозиционного закона регулирования с независимой установкой нижнего и верхнего пределов зоны регулирования;

- два двухпозиционных устройства сигнализации с релейным выходом.

Функциональная электрическая схема прибора приведена на рисунке 1.



Рисунок 3 - Схема прибора Диск-250

На рисунке 3 показаны элементы:

- Д - датчик;

- ВхУ - входное устройство;

- УВС - усилитель входного сигнала;

- ПУ - предварительный усилитель;

- ОкУ - оконечный усилитель;

- УР - усилитель сигнала реохорда;

- Р - реохорд;

- ДВ - балансирующий усилитель;

- УН - усилитель небаланса;

- ИП - источник питания;РН, РВ - регулирующее устройство МЕНЬШЕ, БОЛЬШЕ;

- СН, СВ - сигнализирующее устройство МЕНЬШЕ, БОЛЬШЕ.

В основу работы прибора положен принцип электромеханического следящего уравновешивания. Входной сигнал от датчика предварительно усиливается и лишь после этого производится уравновешивание его сигналом компенсирующего элемента (реохорда).

В приборе Диск-250 входной сигнал от датчика Д поступает во входное устройство ВхУ, где он нормализуется по нижнему пределу измерения для удобства его дальнейшей обработки. Кроме того, входное устройство содержит источник тока для питания термопреобразователей сопротивления или для питания медного резистора температурной компенсации изменения термо-э.д.с. холодных спаев термоэлектрических преобразователей.

Затем входной сигнал поступает на усилитель УВС с жесткой отрицательной обратной связью, где сигнал нормализуется по верхнему пределу измерения. Таким образом, с выхода УВС снимается сигнал, нормализованный по нижнему и верхнему пределам измерений. При изменении входных сигналов от нижнего до верхнего пределов измерения выходной сигнал усилителя УВС в приборах изменяется в пределах от минус 0,5 до минус 8,5 В.

С предварительного усилителя ПУ УВС снимается сигнал, изменяющийся в пределах от 0 до плюс 4 В при изменении входных сигналов от нижнего до верхнего пределов измерений. Сигнал с реохорда Р, преобразованный усилителем УР в напряжение, изменяющееся от плюс 0,5 до плюс 8,5 В, сравнивается на входе усилителя небаланса УН с сигналом УВС.

Работа прибора происходит следующим образом.

При изменении значения измеряемого параметра на входе усилителя УН появляется сигнал небаланса, который усиливается этим усилителем и управляет работой двигателя ДВ. Двигатель, в свою очередь, перемещает движок реохорда Р до тех пор, пока сигнал с усилителя УР не станет равным (по абсолютной величине) сигналу с усилителя УВС. Таким образом, каждому значению измеряемого параметра соответствует определенное положение движка реохорда и связанного с ним указателя прибора (на схеме не показан).

Сопротивление обмотки реохорда для всех градуировочных характеристик и диапазона измерений одинаково и составляет (565 10 %) Ом.

Сигнал с предварительного усилителя ПУ поступает на устройство преобразования ПР входного сигнала в выходной электрический унифицированный сигнал от 0 до 5 или от 4 до 20 мА, а в приборах с ПИ- регулирующим устройством - и на пропорционально-интегральное регулирующее устройство ПИРУ.

Сигнал с усилителя УВС поступает на входы усилителей выходных устройств PH, РВ, СН, СВ:

- PH, РВ - трехпозиционное регулирующее устройство с заданием уставок на регулирование МЕНЬШЕ и БОЛЬШЕ;

- СН, СВ - трехпозиционное сигнализирующее устройство с заданием уставок по сигнализации МЕНЬШЕ и БОЛЬШЕ.

Питание всех функциональных узлов осуществляется от источника стабилизированного напряжения ИП.

Принципиальные электрические схемы прибора и перечень элементов приведены в приложениях А и Б. Подключение первичных преобразователей к прибору осуществляется с помощью колодки Х2 и зависит от типа датчика.

Катушка R6, намотанная медной проволокой, применяется в приборах с входными сигналами от преобразователей термоэлектрических типа ТХК, ТХА, ТПП. Сопротивление катушки R6 при 0°С равно 5 Ом.

Входное устройство ВхУ, усилители УВС, УР, УН, а также устройство сигнализации о выходе измеряемого параметра за нижний допустимый предел измерения (сигнализация МЕНЬШЕ или СН) и преобразователь «напряжение-ток» (устройство ПР) расположены на плате А1 усилителя канала измерения (УКИ-Б).

На плате А2 усилителя выходных устройств (УВУ - в приборе Диск- 250, УВУ-И - в приборе Диск-250И) расположено трехпозиционное регулирующее устройство РН-РВ и устройство сигнализации о выходе

измеряемого параметра за верхний допустимый предел измерения (сигнализация БОЛЬШЕ или СВ).

В приборе с ПИ-регулирующим устройством на плате АЗ расположено пропорционально-интегральное регулирующее устройство ПИРУ, а также устройство сигнализации СВ.

Обмотка возбуждения синхронного двигателя М2 подключается к напряжению 127 В через фазосдвигающий конденсатор С2.

Синхронный двигатель М1 подключается к сети 220 В и используется в качестве привода диаграммного диска.

Резисторы R2...R5 и копки S1...S4 используются для задания уставок «меньше» и «больше» сигнализации и регулирования. Кнопки S2 и S3 при одновременном нажатии используются также для контроля исправности прибора. Указатель прибора останавливается на контрольной отметке шкалы с точностью 3 мм, что свидетельствует об исправности цепей питания, цепей реохорда и усилителя небаланса.

Приборы конструктивно выполнены в прямоугольном корпусе, приспособленном для утопленного щитового монтажа; корпус закрывается застекленной крышкой с установленной на ней шкалой.

Рисунок 4 - Общий вид прибора Диск-250И

На крышке (рисунок 4) также расположены:

1. Кнопки 1 и резисторы 2 установки пределов регулирования и сигнализации.

2. Индикаторы срабатывания устройств регулирования и сигнализации 3;

3. Индикатор зеленого цвета 4, сигнализирующий о включении прибора в сеть;

4. Индикатор красного цвета 5, сигнализирующий об обрыве датчика, подключении его с нарушением полярности или о нахождении входного сигнала вне диапазона измерения.



Рисунок 5 - Вид прибора Диск-250И

На лицевой стороне шасси (рисунок 5) расположены указатель 1, устройство крепления диаграммного Диска 2, устройство регистрации 3, выключатель прибора 4 и вставка плавкая 5 для прибора Диск-250 и четыре вставки плавкие 5 для прибора Диск-250И.

Рисунок 6 - Вид прибора Диск-250И с открытым шасси

На внутренней стороне шасси (рисунок 6) расположены реохорд 1, реверсивный двигатель 2, привод диаграммного Диска 3, клеммная колодка 4, конденсатор 5, а в приборе искробезопасного исполнения - разделительный трансформатор 6.

Чтобы открыть шасси, нужно нажать на рукоятку защелки вверх и потянуть шасси на себя.

На задней стенке корпуса (рисунок 6) расположены плата канала
измерения 7, плата выходных устройств 8, трансформатор 9 и разъем внешних соединений 11.

В приборе Диск-250И дополнительно установлен второй разъем; внешних соединений 12, блок искрозащиты 10 и реле сигнализирующего устройства 13. Разъем для подключения первичного преобразователя установлен в искрозащитном блоке и имеет устройство для пломбирования.

Для снятия плат канала измерения и выходных устройств необходимо ослабить винты крепления, находящиеся в верхней части платы, откинуть плату канала измерения вместе с поворотным кронштейном на себя и вытащить платы из разъемов.

Намотки реохорда и токосъемника размещены на пластмассовом каркасе, имеющем две кольцевые проточки. Основанием намотки реохорда служит изолированная медная проволока.

Ползунок реохорда укреплен на металлическом рычаге, закрепленном на втулке, которая приводится во вращение реверсивным электродвигателем.

Реохорд закрыт съемной крышкой, предохраняющей его от механических повреждений.

1.4 Описание устройства РТ2М

Регулятор РТ2М предназначен для измерения, регулирования температуры и сигнализации. Регулятор представляет собой щитовой прибор промышленного назначения.

Основные области применения:

1. Промышленность.

2. Сельское хозяйство.

3. Лабораторные исследования и другое.

Выполняемые функции:

1. Позиционное регулирование от реле 1 «Н1», реле2 «Н2», транзисторного ключа «Н3».

2. Компенсация температуры холодных концов термоэлектрических преобразователей (термопар).

3. Отображение результата измерения на четырехразрядном знаковом индикаторе.

4. Сохранение параметров регулятора в энергонезависимой памяти при отключении питания.

5. Связь с персональным компьютером по последовательному интерфейсу RS232.

Условия эксплуатации:

1. Закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов, токопроводящей пыли.

2. Температура окружающей среды от 0 до +40°С.

3. Относительная влажность воздуха не более 95% при 30°С без конденсации влаги.

4. Атмосферное давление (84…106,7) кПа.

Регулятор работает с выходными сигналами термоэлектрических преобразователей (ТП) с номинальной статической характеристикой (НСХ) преобразования и термопреобразовательного сопротивления (ТС) с номинальной статической характеристикой преобразования. Схема подключения ТС четырехпроводная. Диапазон измерения температур и типы датчиков приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Диапазон измерения температур и типы датчиков

Характеристика датчика, НСХ, W100	Диапазон измеряемых температур, °С
ХА (К)	от - 80 до +1300
ХК (L)	от - 80 до +800
ПП (S)	от 0 до +1600
ПР (В)	от +300 до +1800
ЖК (J)	от - 80 до +700
50М, W100=1,428	от - 80 до +200
100М, W100=1,428
50П, W100=1,391	от - 80 до +850
100П, W100=1,391
50П, W100=1,385
100П, W100=1,385

Выходной сигнал преобразователя с унифицированным выходным сигналом (ПИ) постоянный ток (0…5) мА, (4…20) мА на внутреннем шунте.

Выходной сигнал ПИ постоянное напряжение (0…10) В.

Предел допускаемой основной приведенной погрешности от диапазона измерения:

1. При работе с ТП 0,5%.

2. При работе с ТС и ПИ 0,25%.

Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающей среды от нормальной на каждые 10°С, не более половины предела значения основной погрешности.

Входное сопротивление регулятора:

1. Исполнение для работы с ТП и ТС - 500 кОм, не менее.

2. Исполнение для работы с входным током (0…5) мА - 453 Ом.

3. Исполнение для работы с входным током (4…20) мА - 124 Ом.

4. Исполнение для работы с входным напряжением (0…10) В - 10 кОм.

Состав регулятора:

1. Цифровой узел содержит входной усилитель, фильтр - ограничитель, ПНЧ, микроконтроллер, микросхему интерфейса, узел гальванической развязки.

2. Узел питания содержит источник питания и коммутационные элементы.

3. Узел индикации содержит элементы индикации и управления.

Регулятор представляет собой щитовой прибор. На лицевой панели регулятора размещены органы индикации и управления, на задней панели находятся блоки зажимов для подключения внешних цепей и клемма заземления. Лицевая панель регулятора представлена на рисунке 7.



Рисунок 7 - Вид лицевой панели регулятора

На рисунке 7 показаны:

1 - красный светодиод, сигнализирующий о включении (выключении) нагрузки 1;

2 - красный светодиод, сигнализирующий о включении (выключении) нагрузки 2;

3 - красный светодиод, сигнализирующий о включении (выключении) нагрузки 3;

4 - индикатор измеряемых значений, значений параметров и уставок;

5 - кнопка входа и выхода в режим программирования Прог.;

6 - кнопка выбора числового значения разряда, нужной уставки и
поправки ВВЕРХ

7 - кнопка выбора разряда ВЛЕВО.

Функциональная схема регулятора приведена на рисунке 8.

Рисунок 8 - Функциональная схема регулятора

Большинство функций, выполняемых регулятором, реализованы программно. Потребитель формирует нужные функции регулятора по своему усмотрению, задавая значения параметров при помощи кнопок.

Регулятор подключается к внешним цепям с помощью зажимов, расположенных на задней панели. Питающее напряжение подключается к блоку зажимов СЕТЬ. Блок зажимов ВХОД служит для подключения:

1. Термоэлектрических преобразователей.

2. Преобразователей с унифицированными выходными сигналами (ток или напряжение).

3. Термопреобразователей сопротивления в соответствии с исполнением регулятора.

Входной сигнал поступает через входной фильтр - ограничитель и усилитель на вход преобразователя напряжение - частота (ПНЧ).

П114 преобразует аналоговый входной сигнал в последовательность импульсов, частота следования которых зависит от измеряемой температуры, и передает к микроконтроллеру.

Микроконтроллер преобразует код принятого сигнала и передает его на знаковый индикатор для отображения результата измерения.

Микроконтроллер сравнивает принятый сигнал со значениями уставок, записанных в ПЗУ и, в зависимости от соотношения значений принятого сигнала и записанных уставок, управляет выходными реле и транзисторным ключом. Элементы коммутации выведены на блок зажимов.

В режиме набора параметров регулятор управляется с помощью трех кнопок.

Состояние выходных элементов коммутации отображается красными светодиодами Н1, Н2, НЗ (рисунок 7)

Входной сигнал с ТП или ТС преобразуется в соответствии с НСХ преобразования в значение температуры.

Если используется регулятор с унифицированными входными сигналами, входной сигнал преобразуется линейно в значение температуры.

Регулятор изготавливается с позиционным законом регулирования. При позиционном законе регулирования (ПЗ) могут задаваться три набора независимых уставок:

1 - для реле 1 «Н1»;

2 - для реле 2 «Н2»;

3 - для транзисторного ключа «НЗ».

Светодиоды при ПЗ регулировании отображают состояние контактов реле 1, реле 2 и транзисторного ключа. Если реле или ключ включены, светится соответствующий светодиод.

Пример изменения регулируемой величины при позиционном законе регулирования во времени в зависимости от состояния коммутатора приведен на рисунке 9.

Рисунок 9 - Изменение регулируемой величины при позиционном законе регулирования

Режимы работы регулятора (характеристики и выполняемые функции) определяется набором параметров, устанавливаемых оператором.

В работе регулятора выделены три режима:

1. Измерения и регулирования;

2. Программирования:

a) ввода уставок;

b) ввода корректирующих коэффициентов;

3. Ввода диапазона измерения (только для исполнения работающего с ПИ).

В режиме измерения и регулирования:

1. Контролируют значение измеряемой величины по знаковому индикатору.

2. Контролируют процесс регулирования по светодиодам.

В режиме программирования:

1. Устанавливают и контролируют параметры регулирования (числовые значения уставок).

2. Вводят рабочий диапазон регулирования.

3. Вводят значение корректирующих коэффициентов, определяющих точность измерения и регулирования.

4. В режиме ввода диапазона измерения (только для исполнения работающего с ПИ) вводят диапазон измерения.

2.Специальная часть

2.1 Описание и работа составных частей прибора Диск - 250

Электродвигатель реверсивный:

В приборе установлен асинхронный конденсаторный электродвигатель Д-32П1, выполненный конструктивно вместе с редуктором, снижающим обороты до 24 или 72 об/мин. Статор двигателя состоит из двух обмоток. На рисунке 10 представлен асинхронный конденсаторный электродвигатель Д-32П1.

Рисунок 10 - Асинхронный конденсаторный электродвигатель Д-32П1

Двигатель рассчитан на режим длительной эксплуатации и особого ухода не требует. При нормальных условиях работы не реже двух раз в год следует промывать бензином шариковые подшипники на валу ротора и шестерни редуктора.

Перед установкой ротора в корпус шариковые подшипники обильно смазать консистентной смазкой ОКБ - 122 - 7, зубья шестерен заполнить, а остальные трущиеся части редуктора покрыть этой же смазкой.

Для разборки двигателя отвернуть три винта на верхней плате, снять верхнюю плату и шестерни редуктора, затем нижнюю плату и ротор с подшипниками.

Шестеренку, запрессованную на вал ротора, снимать не рекомендуется.

Качество сборки двигателя проверяется по напряжению трогания. Двигатель начинает вращаться при напряжении на управляющей обмотке
0,6 В.

Привод диаграммного диска:

Привод диаграммного диска состоит из синхронного электродвигателя ДСО, редуктора и фрикционной планшайбы. Наличие последней позволяет вручную правильно устанавливать диаграммный Диск по отношению к указателю времени, укрепленному на плате прибора.

Диаграммный диск надевается на ступицу планшайбы и закрепляется на ней быстросъемной шайбой. Скорость вращения диаграммного Диска - один оборот за (24 0,12) ч или (8 0,04) ч, (144 0,72) ч или (192 0,96) ч.

Электродвигатель привода диаграммного Диска включается общим выключателем прибора.

При установке привода на шасси прибора следует отцентрировать выходную ось привода по отношению к центральной шестерне прибора. При правильной установке привода диаграммного Диска не наблюдается затирание блока центральных шестерен о полый вал привода.

Устройство регистрации:

Устройство регистрации представляет собой фломастер, закрепленный на держателе. На рисунке 11 представлено устройство регистрации.

Рисунок 11 - Устройство регистрации

Держатель устройства регистрации связан с указателем через центральную шестерню и зубчатый сектор. Правильное положение фломастера на диаграммном Диске устанавливается регулировочным винтом, смещающим держатель по отношению к рычагу.

Плата усилителя УКИ-Б:

Принципиальная схема усилителя канала измерения УКИ-Б представлена в приложении В.

Настройка усилителя УВС (микросхема D10) на нижний предел измерения (делитель, построенный на резисторах R37, R38, R39) осуществляется низким пределом измерения с помощью перемычки XI5 и высоким - с помощью резистора R34, на верхний предел - низкий - XI6, высокий - R51.

Контроль настройки усилителя осуществляется по выходному сигналу преобразователя «напряжение-ток», собранного на микросхеме D15.

Нижнему и верхнему предельным значениям входного сигнала после настройки УВС должны соответствовать с учетом погрешности нижнее и верхнее предельные значения выходного сигнала преобразования.

Оконечный усилитель ОкУ выполнен на микросхеме D14 (инвертирующий усилитель) и D7 (повторитель напряжения), на выходе которого напряжение минус 0,5 В - минус 8,5 В при изменении входного сигнала от нижнего до верхнего предельного значения. Сигнал такого же уровня (с противоположным знаком) снимается с компенсирующего элемента реохорда и проходит через повторитель, микросхему D6.

Эти два сигнала сравниваются на усилителе небаланса, микросхеме D9 и транзисторы V8-V11. Усиленный сигнал рассогласовывания подается на управляющую обмотку балансирующего двигателя. Необходимую динамическую характеристику прибора обеспечивает цепочка конденсатор С29 и подстроенный резистор R31.

Настройка прибора на нижнюю и верхнюю отметку шкалы осуществляется резисторами соответственно R56 и R33.

Источник питания состоит из двухполупериодного выпрямителя, диодов V1-V4, сглаживающего фильтра, конденсаторов С1-С4.

Выпрямленное и сглаженное напряжение 24 В используется для питания преобразователя «напряжение-ток» и стабилизаторов, микросхем D2, D3, формирующих напряжение 15 В .для питания ОУ.

Источник отрицательного стабильного напряжения минус 9 В собран на стабилитроне V7.

Источник положительного стабильного напряжения плюс 9 В собран на микросхеме D1, подстройка величины напряжения осуществляется с помощью резистора R2.

Транзистор V5 осуществляет защиту источника от короткого замыкания.

Устройство индикации обрыва датчика состоит из транзистора V22, резисторов R67, R70, диодов V14-V16.

Положительная обратная связь ПУ состоит из R44, R46, R50. Устройство сигнализации СН представляет собой компаратор, выполненный на микросхеме D16, на один вход которого подается сигнал предварительного усилителя, инвертированный и усиленный микросхеме. D14, на второй вход - сигнал с резистора установки задания R4 СН. Как только входной сигнал станет меньше заданного значения, на выходе компаратора, напряжение скачком устанавливается на уровне 11-14 В и открывает транзистор V21. Вследствие этого срабатывает реле К2 усилителя выходных устройств, переключая свои контакты, и зажигается светодиод V3 СН.

Уставку задания изменяют следующим образом. В нормальном состоянии все кнопки уставки задания отпущены, и сигнал с выхода D4 УКИ через замкнутые контакты кнопок поступает на вход D7 и далее на усилитель небаланса. При нажатии любой из кнопок, например, S3 на вход D7 поступает сигнал не с входа прибора (через D14), а с резистора установки задания R4. Если теперь, не отпуская кнопки, изменять положение движка резистора установки задания, то указатель прибора будет перемещаться по шкале точно так же, как и под воздействием измеряемого входного сигнала.

Таким образом, для установки задания используется та же шкала, что и для считывания показаний текущего значения измеряемого параметра.

Плата усилителя УВУ:

Рисунок 7 - Схема электрическая принципиальная усилителя выходных устройств прибора Диск - 250

Принципиальная схема усилителя выходных устройств приведен на рисунке 7 и 8.

Рисунок 8 - Расположение элементов на плате усилителя выходных устройств для прибора Диск-250

Устройство сигнализации БОЛЬШЕ СВ собрано на базе компаратора D3; трехпозиционное регулирующее устройство выполнено в виде двух двухпозиционных устройств на базе компаратора Dl (РВ) и D2 (PH).

Принцип работы этого устройства аналогичен вышеописанному устройству СН.

Выходные каскады регулирующего устройства состоят из управляющих транзисторов V4, V5 и выходных транзисторов V8, V9. Эти же выходные транзисторы используются для усиления управляющего сигнала по мощности.

С целью исключения аварийных ситуаций, вследствие ошибочных установок задания регулирующего устройства (например, уставка верхнего предела зоны регулирования РВ установлена ошибочно ниже нижнего предела зоны регулирования PH), в схему введены диодно-резистивные цепи R10 -- диод между выводами 1, 2 сборки D4 и R14 - диод между выводами 3, 2 сборки D5.

Источники стабилизированного напряжение ±15В для питания микросхем построены по схеме параметрического стабилизатора на базе элементов D7, D8, С4...С7, R19, R20.

В приборах Диск-250 с контактным (релейным) выходом регулирующего устройства для исключения ложных срабатываний при неправильной установке верхнего и нижнего предела регулирования, а также для исключения аварийных ситуаций при залипании контактов рекомендуется схема включения контактов реле.

2.2 Техническое обслуживание и ремонт регистрирующего прибора Диск-250

Перечень возможных неисправностей приборов в процессе его подготовки и эксплуатации и рекомендации по их устранению приведены в таблице 2.

измерительное оборудование датчик

Таблица 2 - Перечень возможных неисправностей

Неисправность	Возможная причина	Способ обнаружения и устранения
При включении прибор не работает	1. Отсутствует напряжение в сети. 2. Сгорела вставка плавкая. 3.Неисправен выключатель.	1. Проверить наличие напряжения на клеммах питания внешнего разъема прибора. При отсутствии напряжения или значительном несоответствии его номинальному значению проверить внешний монтаж прибора. 2. Заменить вставку плавкую. 3. При наличии напряжения в разъеме питания прибора проверить напряжение на клеммах колодки, а в приборах Диск - 250И - на держателях вставок плавких на шасси прибора; при отсутствии напряжения проверить исправность выключателя. Неисправный выключатель заменить.
При включении прибора сгорает вставка плавкая	Короткое замыкание.	Место короткого замыкания в приборе определить последовательным отсоединением отдельных элементов схемы (трансформатора, электродвигателя и другое) с последующей проверкой прибора включением в сеть. Дефектный элемент снять и проверить отдельно омметром, устранить неисправность.
При подаче на вход прибора сигнала, соответствующего началу шкалы, указатель идет к концу шкалы, а при максимальном его значении - к началу шкалы.	Неправильно подсоединены выводы реохорда прибора.	Поменять местами выводы реохорда.
При включении прибора указатель из любого положения стремится к одному из крайних положений.	Неправильно включен термопреобразова тель сопротивления	Проверить правильность включения термопреобразователя сопротивления, устранить неисправность.
Электродвигатель не вращается.	1. Неисправна кинематическая система. 2. Обрыв в обмотках электродвигателя. 3. Неисправен конденсатор шунтирующий обмотку электродвигателя.	1. Проверить вращение электродвигателя вручную, для этого снять диаграммный диск и отверткой попробовать вращать вал электродвигателя в обе стороны. Вал должен медленно поворачиваться в ту и другую стороны при одинаковом усилии, приложенном к нему. Если вал заедает, электродвигатель снять разобрать и устранить заедание. 2. Если механическая часть электродвигателя исправна, отсоединить кабель, подключающий электродвигатель к колодке на шасси и проверить электродвигатель. 3. Если электродвигатель исправен, но в схеме прибора не работает, проверить конденсаторы в цепи его обмоток. Неисправный конденсатор заменить.
Электродвигатель самопроизвольно реверсируется в конечных положениях.	Нет напряжения на управляющей обмотке электродвигателя.	Проверить напряжение на зажимах колодки на шасси прибора. Если оно соответствует нормальному, проверить, нет ли обрыва в цепи управляющей обмотки электродвигателя. Неисправный электродвигатель заменить.
Указатель прибора двигается замедленно.	1. Загрязняется реохорд. 2.Затирание в кинематической цепи прибора или электродвигателя. 3. Плохая экранировка цепи термоэлектрического преобразователя или появление потенциала переменного тока на зажимах термоэлектрического преобразователя.	1. Прочистить реохорд. 2. Проверить движением от руки: тугой ход указывает на наличие трения в системе. Смазать трущиеся детали. 3. Проверить экранировку компенсационных или соединительных проводов и надежность их заземления. Устранить неисправность.
При включении прибора диаграммный диск не вращается.	Неисправен синхронный электродвигатель привода диаграммного диска.	Проверить синхронный электродвигатель и при неисправности заменить его.
Показания прибора не соответствуют истинным значениям.	1. Несоответствие типа термоэлектрического преобразователя или термопреобразователя сопротивления градуировке прибора. 2. Неисправны термоэлектрический преобразователь, термопреобразователь сопротивления или соединительные провода.	1. Заменить термоэлектрический преобразователь или термопреобразователь сопротивления. 2. Заменить термоэлектрический преобразователь, термопреобразователь сопротивления или устранить повреждение в соединительных проводах.

Если прибор длительное время не работал, перед пуском необходимо тщательно осмотреть его, вычистить и, в случае необходимости, просушить.

Обслуживание приборов сводится к следующим периодическим операциям: замена диаграммного диска, протирка стекла и крышки прибора, замена пишущего устройства, смазка подшипников и трущихся деталей механизма, проверка номинальной статической характеристики преобразования прибора.

При обслуживании приборов необходимо принимать меры по защите электронных функциональных узлов от воздействия статического электричества.

Необходимо подвергать искробезопасные приборы внешнему ежесменному осмотру, а также профилактическому осмотру и ремонту.

При ежесменном осмотре проверяется:

1. Наличие крышки на искробезопасном клеммнике.

2. Состояние пломб.

3. Наличие табличек ExiallC и ВХОД. ИСКРОБЕЗОПАСНАЯ ЦЕПЬ на крышке и задней стенке прибора.

4. Нет ли механических повреждений, вмятин, трещин, обрывов заземляющих проводов; состояние вставок плавких.

5. Надежность присоединения проводов к прибору и прочность крепления прибора.

Не эксплуатировать прибор с поврежденными элементами.

При профилактических осмотрах (не реже двух раз в год):

1. Очистить внутренний монтаж.

2. Проверить, плотно ли затянуты винтовые соединения электрического монтажа прибора.

3. Убедиться в наличии пломб, надежности заземления.

4. Очистить места соединения заземляющих проводов.

5. Измерить сопротивление изоляции измерительных цепей прибора относительно корпуса (должно быть не менее 100 МОм) и силовых цепей относительно корпуса (не менее 40 МОм).

6. Проверить крепление узлов и монтажных жгутов в приборе.

7. Убедиться в сохранности изоляционных трубок в местах пайки и в хорошем качестве их подклейки, в соответствии вставок плавких их номинальным данным.

После осмотра и устранения неисправностей прибор опломбировать.

Ремонтировать приборы в специальных мастерских для обеспечения искробезопасности.

Убедиться после ремонтных работ:

1. В правильности конструктивного выполнения блока искрозащиты.

2. В наличии знаков взрывозащиты.

3. В правильности монтажа выводов отдельных узлов и блоков прибора.

Блок искрозащиты ремонту не подлежит. После проверки прибор опломбировать.

Чистка реохорда:

Длительная непрерывная работа прибора, связанная с частыми перемещениями контакта по реохорду, может привести к засорению контактной поверхности реохорда продуктами износа контакта, осадками. Засорение реохорда приводит к частичной потере чувствительности и к неустойчивости показаний прибора.

Поэтому периодически (не реже раза в квартал) или по мере необходимости следует чистить реохорд. Щеточкой, смоченной в бензине или спирте, тщательно промыть спирали реохорда и контакты, после чего насухо протереть их чистой замшей.

Не протирать спирали реохорда бумагой или тряпками.

Замена диаграммного диска:

Для замены диаграммного диска снять указатель: взять за наружную обойму и, нажимая от себя до упора, повернуть указатель против часовой стрелки до выхода из байонетного зацепления. Затем снять диаграммный диск с планшайбы, предварительно вынув пружинную шайбу.

Новый диаграммный диск надеть центральным отверстием на ступицу планшайбы. Осторожно повернуть до совпадения малого отверстия со штырьком, после чего плотно до конца надеть на планшайбу и закрепить пружинной шайбой, не допуская смещения диска.

Опустить пишущее устройство на линию отсчета диаграммного диска и, вращая планшайбу, проверить, оставляет ли оно чернильный след, точно совпадающий с линией отсчета.

При вырубке центрального отверстия диска эксцентриситет по отношению к центру линий не должен превышать 0,2 мм.

Если показание указателя по шкале времени диаграммного диска не совпадает с текущим временем, повернуть планшайбу в соответствующем направлении.

Чистка электродвигателя Д-32П1:

1. Сделать отметку на крышке и корпусе двигателя (рисунок 12).

2. Открутить три винта и снять крышку с двигателя (рисунок 12).

Рисунок 12

3. Снять шестеренки и положить по порядку, с которым снимали (рисунок 13).



Рисунок 13

4. Снять второй слой. Для этого повернуть его так, чтобы пазы встали, и потянуть на себя (рисунок 14 и 15)

Рисунок 14

5. вытащить якорь потянуть его на себя (рисунок 15).

Рисунок 15

6. Очистить все детали от масла. Произвести смазку (для смазки использовать масло приборное МВП, зубчики смазывать, смазкой ОКБ - 122 - 7).

7. После чистки и смазки деталей, собрать в том порядке, в котором производилась разборка двигателя.

2.3 Техническое обслуживание и ремонт измерительного прибора РТ2М

Обслуживание регулятора производить:

- ежемесячно.

- раз в два года.

Ежемесячное техническое обслуживание регулятора включает контроль крепления, электрических соединений, удаление пыли с корпуса и загрязнений лицевой панели тампоном, смоченным в спирте.

Работа регулятора в режиме измерения и регулирования:

Включить регулятор. При включении регулятора устанавливается режим измерения и регулирования. На знаковом индикаторе высвечивается значение измеряемой температуры, светодиоды сигнализируют о состоянии нагрузки, параметры регулирования сохраняют установленные ранее значения.

Алгоритм работы с кнопками регулятора в режиме ввода уставок изображен в приложении Г.

Таблица 3 - Работа регулятора в режиме набора уставок

Обозначение уставки	Содержание уставки
ПП	выход в режим измерения и регулирования
d	диапазон регулирования
? 1	температура выключения «НАГР.1»
_1	температура включения «НАГР.1»
? 2	температура выключения «НАГР.2»
_2	температура включения «НАГР.2»
? 3	температура выключения «НАГР.3»
_3	температура включения «НАГР.3»

Для более точного регулирования необходимо выбрать диапазон регулирования (0 - от минус 80 до плюс 2000°С с разрешением 1°С, 1 - от минус 80 до плюс 999,9°С с разрешением 0Д°С).

При выходе значения температуры за пределы диапазона на знаковом индикаторе высвечивается мигающее максимальное (минимальное) значение температуры для данного типа датчика и нагрузка отключается. При входе физической величины в диапазон устанавливается режим измерения и регулирования.

При обрыве цепей датчика на знаковом индикаторе высвечивается «ОБР», а нагрузка отключается. При соединении цепей устанавливается режим измерения и регулирования.

Для увеличения точности измерения и регулирования необходимо ввести корректирующие коэффициенты. Ввод коэффициентов проводить перед поверкой и при необходимости.

Установка коэффициентов производится программным способом.

Ввод осуществляется с помощью кнопок, расположенных на лицевой панели.

Определение коэффициентов производится в следующих условиях:

- температура окружающего воздуха (20±5)°С.

- относительная влажность от 30 до 80%.

- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа.

- напряжение питания (220±22) В, частота тока питания (50±1) Гц.

- отсутствие внешних электрических и магнитных полей, влияющих на работу прибора.

Перед определением коэффициентов все образцовые средства измерения необходимо выдержать во включенном состоянии в течение времени, указанного в руководствах по эксплуатации на них, регулятор выдержать во включенном состоянии в течение 15 минут.

Перечень приборов, рекомендуемых для определения коэффициентов, приведен в таблице 4.

Таблица 4 - Перечень приборов

Наименование прибора	Тип	Класс точности	Допускаемая погрешность,±,%
Калибратор программируемый	П320	0,02	0,08
Магазин сопротивления	Р4831	0,02	0,08

Схема подключения приведена на рисунках 16,17. Магазин сопротивлений подключается к регулятору по четырехпроводной схеме.

Для определения коэффициента смещения нуля нужно с помощью калибратора выставить на входе регулятора напряжение, соответствующее 0°С (для термопары ТПР 300°С), найти и запомнить отклонение на индикаторе от 0 °С с учетом знака.

Рисунок 16 - Схема подключения для настройки регулятора при работе с ТП (ТХА,ТХК,ТПП,ТЖК)

Рисунок 16 - Схема подключения регулятора для работы с ТП (ТПР)

Перед определением коэффициента усиления необходимо ввести в прибор коэффициент смещения нуля.

Для определения поправки коэффициента усиления необходимо подать на вход напряжение, соответствующее максимальному значению температуры для используемой термопары в соответствии с таблицей 1. Найти и запомнить отклонение от табличного значения температуры с учетом знака.