Розробка інформаційно-вимірювального комплексу для об'єкту екстракційної колони деасфальтизації

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Характеристика технологічного об'єкту деасфальтизації гудрону бензином (процес добен) як об'єкту контролю

2. Розробка функціональної структури ІВК та вибір технічних засобів

2.1 Вибір та обгрунтування точок контролю

2.2 Підбір технічних засобів вимірювання та їх характеристики. Проектування функціональної схеми ІВК

3. Метрологічний аналіз інформаційно-вимірювальних каналів

3.1 Розрахунок похибки каналу для вимірювання температури

3.2 Розрахунок похибки каналу для вимірювання тиску

3.3 Розрахунок похибки каналу для вимірювання густини

3.4 Розрахунок сумарної похибки ІВК

Висновок

Перелік рекомендованих джерел

Додаток

Вступ

Сучасна промисловість забезпечує високу якість та надійності продукції завдяки впровадженню досконалих систем контролю та автоматизації. В наш час особливо гостро стоїть проблема точності вимірювання у будь-якій галузі, проте все більш вагомим є не сам факт наявності інформації про певний параметр, а можливість обробки і використання цієї інформації. Зараз вже недостатньо просто виміряти значення тієї чи іншої фізичної величини, навіть і з високою точністю, - виникає необхідність передачі даних на значні відстані, формування на основі вимірювання певних висновків і здійснення керуючих впливів на об'єкт.

Саме тому у промисловості всебічно використовуються інформаційно-вимірювальні комплекси, які дозволяють не просто отримувати інформацію про величину інформативних параметрів, але й накопичувати і обробляти її, представляти в зручному для сприйняття людиною вигляді, забезпечувати можливість автоматичного прийняття рішень на підставі отриманих даних.

Ключова роль ІВК у сучасній промисловості зумовлює той факт, що проблемі дослідження, розробки і метрологічного забезпечення інформаційно-вимірювальних комплексів приділяється все більше уваги і в процесі навчання.

на базі ІВК для вимірювання ключових технологічних параметрів. В роботі розглянуто прилади для вимірювання таких параметрів,як температура, тиск, витрата, описано апаратну складову створених ІВК.

Оскільки на даний час набуває широкого розповсюдження концепція "невизначеності вимірювання", яка вживається наряду із поняттям "похибки" і доповнює його, також було проведено метрологічний аналіз створеного інформаційно-вимірювального комплексу на основі цієї концепції. І порівняння отриманих результатів із результатом обчислень сумарної похибки каналу з допомогою ентропійного коефіцієнта.

Вимірювання фізичних величин зазвичай здійснюється шляхом експерименту та обчислень за допомогою спеціальних технічних засобів. Залежно від виду вимірюваних величин, необхідної точності їх, умов проведення експерименту та виду потрібної інформації використовуються різноманітні засоби вимірювальної техніки, що видають відповідні сигнали вимірювальної інформації. Будь-яка фізична вимірювана величина завдяки засобам вимірювання перетворюється на відповідний сигнал, який спостерігач сприймає безпосередньо на шкалі приладу, або ж після перетворення і опрацювання передається через канали зв'язку на інші засоби вимірювання у вигляді сигналу зовсім іншої фізичної величини. Наприклад, вимірювання температури, тиску, густини супроводжуються перетворенням вимірюваної величини на сигнал (електричний, пневматичний, механічний), який за допомогою засобів відтворення видає значення вимірюваної величини на шкалі приладу.

Розвиток сучасного наукового експерименту при дослідженні космосу, елементарних частинок матерії, складних технологічних процесів і об'єктів залежить від своєчасного і якісного збору вимірювальної інформації, від необхідного рівня і випереджаючого розвитку засобів вимірювання.

Поряд з метрологією формувалися теоретичні основи вимірювальної техніки в цілому та окремих видів вимірювань, наприклад, електричні, оптичні, механічні. Нові засоби вимірювальної техніки розробляються на основі сучасних досягнень у галузі математики, фізики, радіоелектроніки, біології, теорії автоматичного управління, теорії зв'язку тощо. Перелічені галузі науки у свою чергу використовують досягнення теорії вимірювань, метрології, вимірювальної техніки. Так, спеціалісти обчислювальної техніки розробляють аналогово-цифрові перетворювачі, вимірювальні комутатори і відповідне метрологічне забезпечення.

До недавнього часу засоби вимірювальної техніки обмежувалися показувальними та автоматичними приладами для вимірювання окремих технологічних параметрів. В останні роки у зв'язку з різним рівнем інтенсифікації і автоматизації сучаснихтехнологічних процесів підхід до вимірюваньсуттєво змінився. Виникла потреба у своєчасному одержанні, опрацюванні й записах потоків вимірювальної інформації, що зумовило виникнення інформаційно-вимірювальних систем, здатних відтворювати на екранах дисплея повну інформацію про стан об'єкта, давати поради оператору, відображати значення того чи іншого параметра і прогнозувати подальшу його зміну.

Для забезпечення науково-технічного прогрессу метрологія повинна випереджати у своєму розвитку інші галузі науки, бо для кожної з них точні вимірювання і достовірна інформація є основоположними.

Науково-технічний прогрес прямо пов'язаний з інтенсивним розвитком метрології і точних вимірювань, необхідних як для розвиткуприродних і точних наук, так і для створення новихтехнологій та вдосконалення засобів технічного контролю. Все це ставить перед метрологією низку важливих і невідкладних завдань.

У галузі одиниць вимірювань одним із важливих завдань є уніфікація їх на базі широкого впровадження Міжнародної системи одиниць (СІ). Незважаючи на універсальність цієї системи, ще багато одиниць вимірювання є позасистемними і потребують систематизації та уніфікації.

Значно підвищуються вимоги до засобів вимірювання найвищогорівня -- еталонів. Точність вимірювання у промисловості у багатьох випадках наближається до граничних технічних меж. На черзі використання знань фундаментальних наук, атомних сталих (енергетичнихпереходів, випромінювань та ін.), які характеризуються високою стабільністю, для розробки нових, більш досконалих і точних еталонів, а також засобівв имірювальної техніки.

Зросли вимоги до самої системи передачі розміру одиниці фізичної величини від еталона зразковим засобам вимірювання, а від них -- технічним засобам за умови найменшої втрати точності, особливо у промислових процесах. Сучасні еталони і способи передачі розміру одиниці фізичної величини мають бути бездоганними і відповідати вимогам еталона.

Невідкладним завданням є забезпечення точних вимірювань досить малих і достатньо великих значень тиску, температури, частоти, витрат та інших параметрів.

Розвиток інформаційно-вимірювальних систем на базі електронно-обчислювальних машин потребує розробки нового метрологічного забезпечення таких систем і розробки теорії вимірювання такими системами.

Актуальною сьогодні є проблема розробки інтелектуальнихдатчиків і на їхбазі систем автоматичного контролю, прогнозування та діагностики складних технологічних процесів та науковихдосліджень.

Як наукова основа вимірювальних систем метрологія повинна забезпечувати надійність, достовірність і правильність вимірювальної інформації, а також законодавчо регламентувати єдність вимірювань у державі, єдність методів і одноманітність засобів контролю за технологічними процесами і продукцією. Метрологія, узагальнюючи практичний досвід вимірювань, регулює розвиток вимірювальної техніки та методів вимірювань.

1. Характеристика технологічного об'єкту деасфальтизації гудрону бензином (процес добен) як об'єкту контролю

Основне призначення процесу - видалення асфальтенів з гудрону перед його подальшою поглибленою переробкою, зокрема гідрогенізаційною. Нафтовий асфальтит може бути підданий газифікації в схемах повної переробки нафтової сировини; його використовують у виробництві нафтових бітумів і великого асортименту різних нафтохімічних продуктів, а також замість природного асфальтиту у виробництві різних сплавів і в якості теплогідроізоляційного матеріалу. При температурах 140-150 °С і тиску 2,2-2,5 МПа при обробці залишкової сировини легкої бензинової фракції (технічної пентанової фракції) у колонному екстракційному апараті - екстракторі - утворюються два шари: розчин деасфальтизату (близько 70% мас бензинової фракції і 30% мас деасфальтизату), який відводиться з верхнього виходу екстрактора, і розчин асфальтиту (близько 37% мас розчинника і 63% мас асфальтиту), який відкачується з екстрактора знизу. Екстрактор укомплектований тарілками із просічно-витяжного матеріалу. Кратність розчинника до сировини (за об'ємом) становить приблизно 3,5: 1 при виході асфальтиту в кількості 12-15% (мас.) на гудрон.

У результаті процесу з гудрону майже повністю видаляються асфальтени, на 60-75% важкі агресивні метали і основна кількість золоутворюючих компонентів. Коксичність звільненого від асфальтенів продукту в 1,5-2 рази менше коксичності вихідної сировини, його абсолютна в'язкість зменшується в 3-4 рази. Вміст сірки в деасфальтизаті дещо менший, ніж у гудроні, оскільки глибокої нестачі сірки не спостерігається.

Технологічна схема установки представлена ??в додатку А.

Гудрон, що нагнітається насосом 1, підігрівається в теплообміннику 2 і надходить у сировинний приймач 3. Звідси гудрон насосом 4 відправляється в безперервно діючу екстракційну колону 6. У нижню частину цього ж апарату насосом 9 подається легка бензинова фракція, попередньо нагріта під тиском у змійовиках трубчастої печі 5. Сировина та розчинник вводяться в екстрактор 6 через вбудовані розподільники. Утворений при зустрічному русі розчин деасфальтизату до виходу з екстрактора нагрівається у вбудованому нагрівачі, розташованому над розподільником сировини; з підвищенням температури цього розчину поліпшується якість одержуваного деасфальтизата, але знижується його вихід.

Для регенерації розчинника з розчину деасфальтизату використовуються: радіантні змійовики в печі 8, сепаратор високого тиску 10 і відпарна колона 12. Під нижню тарілку цієї колони подається водяна пара. Основна маса розчинника виділяється в сепараторі 10. Випари, що йдуть звідси надходять в апарат повітряного охолодження 18; в ньому утворюється конденсат легкої бензинової фракції який збирається в приймачі підвищеного тиску 17. Суміш водяних і бензинових випарів, що виходить з колони 12 зверху, конденсується у водяному конденсаторі-холодильнику 14; суміш двох рідин розшаровується в сепараторі-водовідділювачі 15.Водний конденсат виводиться з лівої половини цього апарата, в правій половині збирається легкий бензин, який насосом 16 направляється в приймач 17.

Секція 21 призначена для регенерації розчинника з асфальтитового розчину, що попередньо нагрівається в конвекційному змійовику печі 8. Зв'язок секції 21 з приймачем 17 забезпечується через сепаратор-водовіддільник 19. З приймача 17 розчинник насосом 9 через змійовики печі 5 повертається в екстрактор 6. Рідкий асфальтит подається в барабанний охолоджувач 23 шестерним насосом 22. Твердий асфальти, що отримується в охолоджувачі виводиться з установки.

Частина трубопроводів на установці необхідно обігрівати, оскільки асфальтит - високов'язкий продукт. Передбачаються заходи, що перешкоджають утворенню піни. Щоб уникнути помітного розкладання асфальтиту його суміш з бензиновою фракцією нагрівається тільки в конвекційній камері печі, до того ж в прямотечії з газами згоряння.

2. Розробка функціональної структури ІВК та вибір технічних засобів

2.1 Вибір та обгрунтування точок контролю

В даній курсовій роботі розробимо ІВК для колони деасфальтизації, яка є частиною технологічної схеми установки деасфальтизації гудрону бензином (процесс добен).

Опис частини технологічної схеми установки деасфальтизації гудрону бензином (процесс добен):

Гудрон, який з певною витратою нагнітається насосом 1, підігрівається в теплообміннику 2 і поступає в сировинний приймач 3. Звідси гудрон насосом 4 направляється в безперервно діючу екстракційну колону 6. Сировина і розчинник(бензинова фракція) вводяться в екстрактор 6 через вбудовані розподілювачі. Розчин, який створюється при зустрічному русі деасфальтизату до виходу із екстрактора нагрівається у вбудованому підігрівачі, розташованому над розподілювачем сировини; з підвищенням температури цього розчину покращується якість деасфальтизату, який отримується, проте знижується його вихід.

Основними параметрами,які контролюються у екстракційній колоні є:

- густина гудрону при 20 °С, кг/м? - 983-985;

- температура гудрону на вході в екстрактор , °С - 150-160;

- тиск в екстракторі, МПа - 2.2-2.5.

- температура бензинової фракції на вході в екстрактор - °С - 130-135.

- включення і виключення насосу.

Температура гудрону на вході в екстрактор

Температура сировини(гудрону), що поступає в екстрактор впливає на якість і вихід розчину деасфальтизату. Подача гудрону в колону відбувається через вбудований розподілювач. На виході екстрактора розчин деасфальтизату підігрівається вбудованим теплоносієм. З підвищенням температури розчину деасфальтизату покращується якість деасфальтизату( 30% розчину), але знижується його вихід. Тому потрібно підтримувати температуру сировини на вході в колону в межах - 150-160°С.

Температура бензинової фракції на вході в екстрактор

Температура розчинника (бензинової фракції),що поступає в екстрактор через вбудований розподілювач, впливає на показники концентрації розчинника і асфальтиту в суміші(близько 37% мас розчинника і 63% мас асфальтиту). Асфальтит виводиться з колони знизу. Температура розчинника на вході в екстрактор підтримується в межах - 130-135 °С.

Тиск в екстракторі

Тиск у колоні деасфальтизації необхідно підтримувати на рівні - 2.2-2.5 МПа, тому що його величина обмежена міцністю стінок колони. Також тиск необхідно підтримувати у зазначеному діапазоні для того, щоб в екстракторі утворювалися два шари: розчин деасфальтизату (близько 70% мас бензинової фракції і 30% мас деасфальтизату) і розчин асфальтиту (близько 37% мас розчинника і 63% мас асфальтиту).

Густина сировини(гудрону) при 20 °С

Густину сировини необхідно підтримувати в межах 983-985 кг/м³ для забезпечення протікання процесу виведення асфальтенів з гудрону. Відхилення цього параметра від заданих меж може змінити інші параметри (зокрема температуру).

2.2 Підбір технічних засобів вимірювання та їх характеристики. Проектування функціональної схеми ІВК

В якості технічних засобів вимірювання вибираємо:

· Перетворювач температури ТХАУ-250-ЕХ

· Перетворювач тиску ЗОНД-10-ИД

· Індикатор технологічний мікропроцесорний ИТМ-2 фірми МІКРОЛ

· Густиномір радіоізотопний ПР- 1027М

· Індикатор технологічний мікропроцесорний ИТМ-20 фірми МІКРОЛ

Для вимірювання температури використаємо перетворювач температури ТХАУ-250-ЕХ.

Дія термоелектричних термометрів заснована на властивості металів і сплавів створювати термоелектрорушійну силу (термоерс), що залежить від температури місця з'єднання (спаю) кінців двох різнорідних провідників (термоелектродів), що утворюють чутливий елемент термометра -- термопару. Маючи у своєму розпорядженні закон зміни термоерс термометра від температури і визначаючи значення термоерс електровимірювальним приладом, можна знайти реальне значення температури в місці вимірювання.

Термоелектричний термометр, що складається із двох спаяних і ізольованих по довжині термоелектродів, захисного чохла і головки із затискачами для підключення сполучної лінії, є первинним вимірювальним перетворювачем. Як вторинні прилади, що працюють із термоелектричними термометрами, застосовуються магнітоелектричні мілівольтметри і потенціометри.

Термоелектричні термометри широко застосовуються в енергетичних установках для вимірювання температури перегрітої пари, димових газів, металу труб котлоагрегатів і т.п. Позитивними властивостями їх є: великий діапазон вимірювання, висока чутливість, незначна інерційність, відсутність стороннього джерела електричного струму і легкість здійснення дистанційної передачі показань.

На точність вимірювання термоелектричного термометра значно впливають спосіб установлення і правильність проведення перевірки термометра і вторинного приладу.

Одним з основних вимог, які рекомендуються при установленні термоелектричного термометра, є досягнення мінімального витоку тепла по його арматурах. Для цього термометр можливо глибше занурюють у вимірювальне середовище, що приводить до збільшення теплосприймаючої поверхні і розташовується в місцях з великою швидкістю потоку, що поліпшує умови теплообміну.

Рис. 2.1 - ТХАУ-250-ЕХ

Основні характеристики:

Форма подання інформації - вихідний сигнал: 4 ... 20мА

Область застосування , контрольоване середовище - тверді , рідкі , газоподібні та сипучі речовини ; Ру 1 ; 6,3 ; 20 ; 25 МПа

Межі вимірювання, - ° С 0 ... + 600 / 0 ... + 900

Довжина монтажної частини , мм - 50 ... 1250 НСХ

похибка вимірювання - 1 %

матеріал арматури - ст. 12Х18Н10Т

живлення - 12 ... 36В / 24В

виконання IP54 ; OExiaIICT6 X ; вібростійкого N3 ; кліматичне С4

Для виміру тиску використовуємо тензоризисторний вимірювальний перетворювач тиску ЗОНД-10-ИД

Тензорезисторні вимірювальні перетворювачі тиску являють собою деформаційний чутливий елемент, найчастіше мембрану, на яку наклеюються тензорезистори. В основу принципу роботи тензорезисторів покладено явище тензоефекту, суть якого полягає в зміні опору провідників і напівпровідників при їх деформації. Існує зв'язок між зміною опору тензорезистора і його деформацією.

Дістали поширення дротові і фольгові тензорезистори, що виготовляють із провідників типу манганіну, ніхрому, константану, а також напівпровідникові тензорезистори, що виготовляють із кремнію і германію р- і л-типів. Опір тензорезисторів, що виготовляють із провідників, становить 30-500 Ом, а опір напівпровідникових тензорезисторів від 5·10^-2-10 кОм.

Удосконалювання технології виготовлення напівпровідникових тензорезисторів створило можливість виготовляти тензорезистори безпосередньо на кристалічному елементі, виконаному із кремнію або сапфіру. Пружні елементи кристалічних матеріалів мають пружні властивості, що наближаються до ідеальних. Класи точності тензорезисторних вимірювальних перетворювачів надлишкового тиску, розрідження і різниці тисків 0,6; 1,0; 1,5. Діапазони вимірювання: надлишкового тиску -- від 0-10^-3до 0-60 МПа; розрідження -- від мінус 1-0 до мінус 10-0 кПа; абсолютного тиску -- від 0-2,5 кПа до 0-2,5 МПа; різниці тисків -- від 0-1 кПа до 0-2,5МПа.

Моделі перетворювачів(датчиків) тиску ЗОНД-10-ИД 1021м, 1015м виготовляються у вигляді єдиної конструкції, яка об'єднує конструктивно два функціональних блоки: приєднувальний штуцер з інтегральним тензоелементом і корпус з електронним блоком, який перетворює параметри тензорезисторного моста, що залежать від діючого тиску, у вихідний струмовий сигнал. Датчики виконані в литому корпусі з алюмінієвого сплаву і призначені для вимірювання надлишкового тиску рідких і газових середовищ в опалювальних і сухих неопалюваних приміщеннях (модель 1021м), а також в сирих неопалюваних приміщеннях, підвалах і на відкритому повітрі (модель 1015м).

У моделі 1021м для електричного під'єднання використовується трьохштирковий роз'єм з фіксатором, в моделі 1015м - кабельне введення (вихідний кабель під'єднується до клемної колодки, розташованої на платі всередині корпусу)

Основні характеристики:

Форма надання інформації вихідний сигнал: 0 ... 5 мА,

Контрольоване середовище високотемпературні середовища (до +400 ° С);

Межі виміру 4кПа ... 100МПа

Похибка вимірювання 1%;

Живлення, споживана потужність 16 ... 36В

Виконання корозійностійке; вибухозахищене: ЕхdIIBT5

Габаритні розміри, мм 100х100

Маса, кг 0,4

Рис. 2.2 - ЗОНД-10-ИД 1021м

В якості вторинного приладу для каналів температури використовуємо індикатор технологічний мікропроцесорний ИТМ-2

ИТМ-2 призначений для вимірювання та контролю двох вхідних технологічних параметрів (температура , тиск , витрата , рівень та інших фізичних величин) , значення яких може бути перетворене в уніфікований сигнал.

Область застосування:

- Вимірювач -індикатор двох параметрів з виходом і уставками сигналізації мінімум і максимум

- Системи промислової автоматики

- Системи цифрової індикації технологічних параметром

- Дистанційні пристрої зв'язку з об'єктом з індикацією

- Територіально розподілені і локальні системи управління

- Віддалений збір даних , диспетчерський контроль і управління виробництвом

Функціональні можливості:

- Підключення до приладу джерел уніфікованих сигналів

- Індикація параметрів в технологічних одиницях на цифрових індикаторах

- Цифрове калібрування початку шкали і діапазону вимірювання

- Завдання і сигналізація відхилення від уставок мінімум і максимум

- Вхідний цифровий фільтр аналогових входів

- Добування квадратного кореня ( вимірювання витрати по перепаду тиску )

- Лінеаризація вхідного сигналу (по 16 точках )

- Збереження параметрів при відключенні живлення

- Захист від несанкціонованого зміни параметрів

- Гальванічно розділений інтерфейс RS- 485 , протокол зв'язку ModBus RTU ( збір інформації , конфігурація )

- Кількість приладів в мережі RS- від 485 до 255

Рис. 2.3 - ИТМ-2

Технічні характеристики:

- Кількість каналів вимірювання : 2

- Гальванічна ізоляція : трирівнева ( по входу , виходу , живленню)

- Період виміру: 0,5 сек

- Вхідні сигнали: 4-20 мА ( Rbx = 400 Ом) ,

- Основна похибка вимірювання : 0,5 %

- Роздільна здатність цифрової індикації : +0,01 %

- Кількість розрядів цифрового індикатора : 4 ( на кожен канал )

-Висота цифр світлодіодних індикаторів: 10мм

- Температура навколишнього середовища: від +0 ° С до +50 ° С

- Напруга живлення: від мережі змінного струму = 220 ( + 22 , -33) В , ( 50 +1 ) Гц

- Потужність : не більше 7,5 Вт

- Корпус (ВхШхГ): щитової 96x96x185мм 01И43700 , ІР30

- Монтажна глибина : 240мм

- Маса блоку : не більше 0,95 кг

Для вимірювання густини вибираємо густиномір радіоізотопний ПР- 1027М

Принцип дії радіоізотопних густиномірів заснований на визначенні зміни інтенсивності потоку г- променів після проходження через вимірюване середовище.

Рис.2.4 - густиномір ПР- 1027М

Технічні характеристики:

призначення: контроль щільності , ступеня аерації ; металургійна , хімічна , будівельна , харчова , целюлозно -паперова галузі промисловості

Контрольоване середовище - виробничі розчини , пульпи , суспензії ; бінарні і квазі -бінарні середовища

Форма надання інформації цифрова індикація ; вихідний сигнал: 0 ... 5 мА ; інтерфейс RS485

Межі виміру 500 ... 4000кг/м3

Похибка 0.5%

Харчування , споживана потужність 220В , 50Гц; 50ВА

Виконання пиловологозахищений : IP54

конструкція

Склад датчик ( Д) , вимірювальний блок ( ІБ)

Габаритні розміри , мм діаметр 90х376 (Д) ; 172х310х200 або 400х318х160 (ІБ )

Маса , кг 8 ( Д) ; 4,5 або 6 ( ІБ )

В якості вторинного приладу для каналів тиску і густини використовуємо індикатор технологічний мікропроцесорний ИТМ-20

Універсальні багатофункціональні двоканальні індикатори-регулятори .

Призначені для вимірювання , контролю та автоматичного регулювання двох вхідних технологічних параметрів (температура , тиск , витрата , рівень та інших фізичних велич ) ,

значення яких може бути перетворено в уніфікований сигнал.

Забезпечують управління двохпозиційної і трьохпозиційної навантаженням і виконавчими механізмами .

Область застосування:

- Вимірювач -індикатор двох параметрів з вихідними уставками сигналізації мінімум і максимум

- Двопозиційне і трипозиційне регулювання температури , тиску, витрати , рівня та інших величин , фізичне значення яких може бути перетворено в уніфікований сигнал

- Системи промислової автоматики

- Системи цифрового і лінійної індикації технологічних параметрів

- Дистанційні пристрої зв'язку з об'єктом з індикацією - Територіально розподілені і локальні системи управління

- Віддалений збір даних , диспетчерський контроль, управління виробництвом

Функціональні можливості

- Підключення до приладу джерел уніфікованих сигналів

- Індикація параметрів в технологічних одиницях на цифрових і лінійних ( 0-100 %) індикаторах

- Цифрове калібрування початку шкали і діапазону вимірювання

- Вибір методу лінійної індикації (сегмент , гістограма )

- Завдання і сигналізація відхилення від уставок мінімум і максимум

- Вхідний цифровий фільтр аналогових входів

- Добування квадратного кореня ( вимірювання витрати по перепаду тиску )

- Лінеаризація вхідного сигналу (по 16 точкам )

- Чотири вільно-програмованих дискретних виходи

- Програмована логіка роботи вихідних пристроїв : більше МАХ , менше MIN , в зоні MIN МАХ , поза зоною MIN - MAX з гістерезисом (

- Збереження параметрів при відключенні живлення

- Захист від несанкціонованого зміни параметрів

- Гальванічно розділений інтерфейс RS- 485 , протокол зв'язку ModBus RTU ( збір інформації , конфігурація )

- Кількість приладів в мережі RS- 485 : до 255

Конфігурування приладу , комунікаційні функції і можливості

- Конфігурування приладу , зміна його налаштувань і параметрів , здійснюється за допомогою клавіш передньої панелі або по інтерфейсу RS- 485 за допомогою програмного пакета - конфігуратора "МІК -Інтелект"

- Використання програмного пакета "МІК - Реєстратор " надає можливість побудови системи збору та архівування інформації на ПЕОМ

- Використання програмного пакета ModBus ОРС Server забезпечує можливість автоматизованого обміну інформацією між приладами і додатками - клієнтами на ПЕОМ.

В якості програми-клієнта , наприклад , може використовуватися SCADA- система, що підтримує стандартний інтерфейс доступу до даних ОРС Data Access 2.0.

Рис.2.5 - ИТМ-20

Технічні характеристики:

- Кількість каналів вимірювання : 2

- Гальванічна ізоляція : трирівнева ( по входу , виходу , живленню)

- Період виміру: 0,5 сек

- Вхідні сигнали: 0 - 5мА ( RBX = 400 Ом) ,

- Основна похибка вимірювання :0,2 %

- Роздільна здатність цифрової індикації : +0,01 %

- Роздільна здатність лінійної індикації : 5 % / сегмент або 2,5%

- Кількість розрядів цифрового індикатора : 4 ( на кожен канал )

- Кількість розрядів лінійного індикатора : 21 ( на кожен канал ) для ІТМ - 22 -Висота цифр світлодіодних індикаторів: 10мм для ІТМ -20 і 8мм для ІТМ - 22 -Висота сегмента лінійних індикаторів: 5мм

-4 Дискретних виходи: транзистор OK 40В ЮОмА або реле 220В 8А (залежно від замовлення клемно -блокового з'єднувача)

- Температура навколишнього середовища: від +0 ° С до +50 ° С

- Напруга живлення: від мережі змінного струму = 220 ( + 22 , -33) В , ( 50 +1 ) Гц

- Потужність : не більше 8,5 Вт

- Корпус (ВхШхГ): щитової 96x96x185мм DIN43700 , IP30

- Монтажна глибина : 240мм

- Маса блоку : не більше 0,95 кг

3. Метрологічний аналіз інформаційно-вимірювальних каналів

ІВК є орієнтовані на конкретний об'єкт, тому при вирішенні завдань метрологічного аналізу необхідно розглядати і ІВК і об'єкт в сукупності тому, що ІВК сприймає і вимірює фізичні параметри полів, пов'язаних з об'єктом. Як правило, зростає роль вирішення зворотніх задач при оцінці параметрів об'єкта.

При розробці вимірювальних каналів необхідно враховувати похибки всіх його складових.

У склад ІВК входять: датчики, перетворювачі (АЦП), пристрій обробки і відображення інформації.

Найбільшу похибку у вимірювальний канал вносить первинний вимірювальний перетворювач, тому основна похибка ІВК буде визначатися в основному похибками датчиків.

Похибки складових вимірювальних каналів:

1. похибка перетворювача температури ТХАУ-250-ЕХ _t=1%;

2. похибка перетворювача тиску ЗОНД -10-ИД _ПТ=1 %;

3. похибка перетворювача густини ПР- 1027М _ГУСТ= 0,5%;

4. похибка показуючого і реєструючого пристрою ИТМ-20 _ИТМ-20= 0,2%;

5. похибка індикатора технологічного мікропроцесорного ИТМ-2 _ИТМ-2 = 0,5%.

Розрахунок результуючої похибки системи контролю з довільним значенням довірчої ймовірності проведемо за допомогою ентропійного коефіцієнта.

Перевагою такого методу розрахунку результуючих похибок вимірювальних каналів є те, що він дає уявлення про закон розподілу цих похибок і дозволяє визначити оцінку довірчої ймовірності, а відповідно і інтервал невизначеності.

3.1 Розрахунок похибки каналу для вимірювання температури

При розрахунку результуючої відносної похибки каналу перш за все кожній із складових похибки слід приписати відповідний закон розподілу, знайти середньоквадратичне відхилення (СКВ) і розділити похибки на адитивні і мультиплікативні.

Похибка перетворювача температури ТХАУ-250-ЕХ нормована по паспорту максимальним значенням гt = 1%. Для того, щоб від цього значення перейти до СКВ, необхідно знати вид закону розподілу похибки.

Похибка перетворювача температури ТХАУ-250-ЕХ є мультиплікативною і розподіленою за нормальним законом. Задаємо значення ймовірності рівне 0,95 і по таблиці нормального розподілу знаходимо, що ймовірності С = 0,95 відповідають границі в ±2,0у. Звідси шукане уt= 1,0/2,0=0,5%, а параметри закону розподілу k=2,066; е=3; ч=0,577.

Похибка контролера ИТМ-2(вторинного приладу) вказується в паспорті приладу і зумовлена в основному похибкою аналогово-цифрового перетворення. Дана похибка складає гк=0,5%, є адитивною і розподілена по рівномірному закону розподілу. Тому гк=0,5% можна вважати половиною ширини цього рівномірного розподілу і визначити СКВ як ук = гк/3^1/2= 0,5/3^1/2 = 0,289%. Для рівномірного розподілу k = 1,73 е = 1,8 і ч = 0,745.

Отже, визначено всі складові похибки (адитивні і мультиплікативні), їх закони розподілу, обчислено СКВ.

Сумування похибок. Визначення похибки в функції від зміни значення самої вимірюваної величини проводиться шляхом розподілу всіх складових похибки, які сумуються на адитивні і мультиплікативні. Далі отримуємо суму адитивних складових, яка дає значення адитивної частини результуючої похибки, а сума мультиплікативних складових - мультиплікативну складову.

Для усунення впливу деформації форми законів розподілу при сумуванні похибки всі складові, що сумуються, представляються своїми СКВ. В результаті сумування СКВ вихідних складових отримують СКВ, відповідно адитивної і мультиплікативної складових результуючої похибки. Розрахунок результуючої похибки зводиться до обчислення похибки, яка включає в себе всі складові.

Таблиця 3.1. Параметри законів розподілу

Рисунок 3.1 - Графіки залежності ентропійного коефіцієнта kУ від співвідношення сумованих складових і їх ентропійних коефіцієнтів:

а) крива 1 - відповідає сумуванню двох складових розподілених нормально; крива 2 - рівномірна з нормальною; 3 - дві складові розподілені рівномірно; крива 4 - арксинусоїдальна і рівномірна; крива 5 - два арксинусоїдальних розподіла;

б) криві 1-3 відповідають сумуванню рівномірного, трикутного і нормального розподілу з дискретним двохзначним розподілом; криві 4-6 - сумування нормального розподілу відповідно з арксинусоїдальним, рівномірним і експоненціальним.

У вимірювальному каналі температури похибок, які б мали кореляційний зв'язок не має, тому результуючу похибку слід розраховувати як сумування під коренем квадратів всіх складових.

Похибка даного каналу включає в себе дві складові: уt=0,5%, ук=0,289%

Отже, СКВ похибки вимірювального каналу температури визначається:

_кін=(_t² + _ИТМ-2²)^1/2=(0,5²+0,289²)^1/2= 0.58

Одна з просумованих складових (уt) похибки розподілена нормально, а інша () -рівномірно. Для визначення ексцеса і ентропійного коефіцієнта результуючого розподілу необхідно розрахувати вагу дисперсії рівномірної складової із сумованих в загальній дисперсії:

р = _ИТМ-2² / (_t² + _ИТМ-2²)= 0,289²/ (0,5²+0,289² ) = 0,25;

Ексцес даного розподілу буде визначатись як:

_Кін = _ИТМ-2р² + 6р (1 - р) + _t (1 - р²) = 1,8·0,25²+6·0,25(1-0,25)+3(1-0,25²)=4,05;

а контрексцес

_Т = 1/_t = 1/(4,05)^1/2 = 0,497

Ентропійний коефіцієнт композиції нормального і рівномірного розподілу визначається за кривою 5 (рисунок 3.1, б) при р=0,25: k_Т = 2,066. Отримати ентропійний коефіцієнт можна також аналітичним способом по наближеній формулі, яка апроксимує дану криву:

k = k_Н - р^{1,4(5,7 - k)}0,14 + 0,4(k_Н - k)²,

де р - вага складової з ентропійним коефіцієнтом k, k_Н - ентропійний коефіцієнт нормального розподілу (k_Н = 2,066).

Отже, відповідно до даної формули значення k_Т складатиме:

k_Т = 2,066 - 0,25^{1,4(5,7 - 1,73)} (0,14 + 0,4(2,066 - 1,73)²) = 2,066

Отримане аналітичне значення повністю співпадає зі значенням, отриманим за допомогою графічних даних (крива 5, рис.3.2, б). Значення k_Т = 2,066 відповідає нормальному закону розподілу, отже результатом сумування нормального і ріномірного розподілу в нашому випадку буде значення похибки, розподілене за нормальним законом.

Звідси ентропійне значення похибки вимірювального каналу температури:

_Т = k_Ткін = 2,0660,58 = 1,1945 1,19%.

При необхідності представити отриману ентропійну оцінку похибки можна в формі довірчої похибки. Довірча ймовірність розраховується за наступним співвідношенням:

Р_д = 0,899 + 0,1818/_кін 0,899 + ²/3.

Проте слід зауважити, що внаслідок неточності оцінки СКВ, яке ми використовуємо - _кін або ентропійного коефіцієнта k_Т і оцінка Р_д довірчої ймовірності буде також мати відповідний інтервал невизначеності. Тому отримане значення Р_д необхідно закругляти і виражати не більше ніж двома знаками (тобто в межах від 0,90 до 0,99 навіть в тому випадку, якщо за формулою воно дорівнюватиме, наприклад, Р_д =1,02).

У результаті цього отримаємо Р_д = 0,899 + 0,1818/4,05 = 0,94, тобто _Т = 1,19% відповідає _0,94.

Так як в даній системи є ще один аналогічний канал вимірювання температури, то він буде мати аналогічні похибки

Сумування двох каналів вимірювання температури

Знаходимор загальне СКВ

_заг = (_кін1² + _кін2²)^1/2 = (0,58² + 0,58²)^1/2 = 0,82%.

_кін1 - розподілена за нормальним законом розподілу

_{кін2 -} розподілена за нормальним законом розподілу

Для визначення ексцеса і ентропійного коефіцієнта результуючого розподілу необхідно розрахувати вагу дисперсії однієї з нормально-розподілених складових із сумованих в загальній дисперсії

р = _Т² / _Т1² = 0,58²/ 0,58² + 0,58² = 0,5

Ексцес даного розподілу буде визначатись як:

_Тзаг = _Т1р² + 6р (1 - р) + _Т1 (1 - р²) =

= 30,5² + 60,5(1 - 0,5) + 3 (1 - 0,5²) = 4,5;

а контрексцес

_Т1 = 1/_Т1 = 1/(4,5)^1/2 = 0,47

Ентропійний коефіцієнт композиції двох нормальних законів розподілу при р=0,5: k_Тзаг = 2,066(рис 3.1а)). Отримати ентропійний коефіцієнт можна також аналітичним способом по наближеній формулі, яка апроксимує дану криву:

k = k_н - (0,14 + 0,4(k_н - k)²,

де р - вага складової з ентропійним коефіцієнтом k, k_Н - ентропійний коефіцієнт нормального розподілу (k_нр = 2,066).

Отже, відповідно до даної формули значення k_Т складатиме:

k_Тзаг = 2,066 - 0,5^{1,4(5,7-2,066)}(0,14 + 0,4(2,066 - 2,066)²) = 2,066.

Значення k_Тзаг = 2,066 відповідає нормальному закону розподілу, отже результатом сумування двох нормальних розподілів в нашому випадку буде значення похибки, розподілене за нормальним законом.

Звідси ентропійне значення похибки вимірювального каналу температури:

_Тзаг = k_{ТзагТзаг} = 2,0660,82 1,69%.

При необхідності представити отриману ентропійну оцінку похибки можна в формі довірчої похибки. Довірча ймовірність розраховується за наступним співвідношенням:

Р_д = 0,899 + 0,1818/_Тзаг 0,899 + ²/5,5.

Урезультаті цього отримаємо Р_д = 0,899 + 0,1818/4,5= 0,9390,94 тобто _Т1 = 0,81% відповідає _0,94.

3.2 Розрахунок похибки каналу для вимірювання тиску

Канал для вимірювання тиску складається з двох наступних вузлів - давача тиску ЗОНД-10-ИД та вторинного приладу ИТМ-20

Похибка давача тиску (ЗОНД-10-ИД)нормована по паспорту максимальним значенням _р = 1,0 %. Ця похибка є мультиплікативною і розподіленою за нормальним законом. Задаємо значення ймовірності рівне 0,95 і по таблиці нормального розподілу знаходимо, що ймовірності Р = 0,95 відповідають границі в 2,0. Звідси шукане _р = 1/2,0 = 0,5%, а параметри закону розподілу (табл. 3.1) k = 2,066, = 3, =0,577

Похибка контролера(вторинного приладу (ИТМ-20)вказується в паспорті приладу і зумовлена в основному похибкою аналогово-цифрового перетворення. Дана похибка складає г_к=0,2%, є адитивною і розподілена по рівномірному закону розподілу. Тому г_к=0,2% можна вважати половиною ширини цього рівномірного розподілу і визначити СКВ як у_к = г_к/3^1/2 = 0,2/3^1/2 = 0,12%. Для рівномірного розподілу k = 1,73, е = 1,8 і ч = 0,745.

Проводимо сумування похибок

Похибка даного каналу включає в себе дві складові: _р=0,5%,_к = 0,12%.

Отже, СКВ похибки вимірювального каналу тиску визначається:

_Р1 = (_р² + _К²)^1/2 = (0,5² + 0,12²)^1/2 = 0,51%

_р - розподілена за нормальним законом розподілу

_{к -} розподілена за рівномірним законом розподілу

Для визначення ексцеса і ентропійного коефіцієнта результуючого розподілу необхідно розрахувати вагу дисперсії рівномірної складової із сумованих в загальній дисперсії:

р = _К² / (_р² + _К²) = 0,12² / (0,12² +0,5²) = 0,86

Ексцес даного розподілу буде визначатись як:

_Ркін = _кр² + 6р (1 - р) + _р (1 - р²) =

= 1,80,05² + 60,05(1 - 0,05) + 3(1 - 0,05²) =3,28;

а контрексцес

_Т = 1/_Ркін = 1/(3,28)^1/2 = 0,55

Ентропійний коефіцієнт композиції нормального і рівномірного розподілу визначається за кривою 5 (рисунок 3.1, б) при р=0,05: k_Т = 2,066.Отримати ентропійний коефіцієнт можна також аналітичним способом по наближеній формулі, яка апроксимує дану криву:

k = k_Н -(0,14 + 0,4(k_Н - k)²),

де р - вага складової з ентропійним коефіцієнтом k, k_Н - ентропійний коефіцієнт нормального розподілу (k_Н = 2,066).

Отже, відповідно до даної формули значення k_Т складатиме:

k_Р = 2,066 -0,05^{1,4(5,7-1,73)} (0,14 + 0,4(2,066 - 1,73)²) = 2,066.

Звідси ентропійне значення похибки вимірювального каналу тиску:

_Р = k_РР = 2,0660,51 = 1,05 %.

При необхідності представити отриману ентропійну оцінку похибки можна в формі довірчої похибки. Довірча ймовірність розраховується за наступним співвідношенням:

Р_д = 0,899 + 0,1818/_кін 0,899 + ²/5,5.

У результаті цього отримаємо Р_д = 0,899 + 0,1818/3,28= 0,954 0,95, тобто_Р = 1,05% відповідає _0,95.

3.3 Розрахунок похибки каналу для вимірювання густини

Канал для вимірювання густини складається з двох наступних вузлів - перетворювача густини ПР- 1027М та вторинного приладу ИТМ-20

Похибка перетворювача густини нормована по паспорту максимальним значенням _г=0,5 %. Для того, щоб від цього значення перейти до СКВ, необхідно знати вид закону розподілу похибки. Похибка є адитивною і розподіленою за рівномірним законом. Задаємо значення ймовірності рівне 0.95.Тоді СКВ цієї похибки

_г = _г /1,73 = 0,5/1,73 =0,29%;

параметри рівномірного розподілу: k = 1,73, е = 1,8 і ч = 0,745.

Похибка вторинного приладу ИТМ-20 вказується в паспорті приладу і зумовлена в основному похибкою аналогово-цифрового перетворення. Дана похибка складає г_к=0,2%, є адитивною і розподілена по рівномірному закону розподілу. Тому г_к=0,2% можна вважати половиною ширини цього рівномірного розподілу і визначити СКВ як у_к = г_к/3^1/2 = 0,2/3^1/2 = 0,12%. Для рівномірного розподілу k = 1,73 е = 1,8 і ч = 0,745.

Проводимо сумування похибок

Похибка даного каналу включає в себе дві складові: _г = 0,29%, _ИТМ-20 = 0,12%.

Отже, СКВ похибки вимірювального каналу густини визначається:

_ГУСТ = (_г² + _ИТМ-20²)^1/2 = (0,29² + 0,12²)^1/2 = 0,314%.

Одна з просумованих складових (_П) похибки розподілена рівномірно, а інша (_ИТМ-20) - теж рівномірно. Для визначення ексцеса і ентропійного коефіцієнта результуючого розподілу необхідно розрахувати вагу дисперсії однієї з рівномірних складових із сумованих в загальній дисперсії:

р = _ИТМ-20² / (_г² + _ИТМ-20²) = 0,12² / 0,29²+0,12² = 0,146

Ексцес даного розподілу буде визначатись як:

_ГУСТ = _kр² + 6р (1 - р) + _m (1 - р²) =

= 1,80,146² + 60,146(1 - 0,146) + 1,8(1 - 0,146²) = 2,55;

а контрексцес

_M = 1/_ГУСТ = 1/(2,55)^1/2 = 0,626

Ентропійний коефіцієнт композиції рівномірного і рівномірного розподілу визначається за кривою 3 (рисунок 3.1, а) при р=0,146: k_Т = 1,94.

Отримане значення коефіцієнта відповідає трапецеїдальному закону розподілу з параметрами k = 1,94, е = 2,016 і ч = 0,745.

Отримати ентропійний коефіцієнт можна також аналітичним способом по наближеній формулі, яка апроксимує дану криву:

k = k_р - р^{1,4(5,7 - k)}0,14 + 0,4(k_р - k)²,

де р - вага складової з ентропійним коефіцієнтом k, k_р - ентропійний коефіцієнт рівномірного розподілу.

Отже, відповідно до даної формули значення k_Т складатиме:

K_Т = 1,73- 0,146^{1,4(5,7 - 1,73)} (0,14 + 0,4(1,73 - 1,73)²) = 1,94

Отже, результатом сумування рівномірного і рівномірного розподілу в нашому випадку буде значення похибки, розподілене за трапецеїдальним законом.

Звідси ентропійне значення похибки вимірювального каналу густини:

_ГУСТ = k_Mгуст = 1,940,314 = 0,61 %.

При необхідності представити отриману ентропійну оцінку похибки можна в формі довірчої похибки. Довірча ймовірність розраховується за наступним співвідношенням:

Р_д = 0,899 + 0,1818/_густ 0,325 + ²/5,5.

У результаті цього отримаємо Р_д = 0,899 + 0,1818/2,55= 0,971 0,97, тобто _ГУСТ = 0,61% відповідає _0,97

3.4 Розрахунок сумарної похибки ІВК

Сумування загального каналу вимірювання температури з каналом вимірювання тиску

_Т = 0,82% - похибка доданих двох каналів вимірювання температури;

_р = 0,51%.- похибка каналу вимірювання тиску

_ТіР = (_Т² + _р²)^1/2 = (0,82² + 0,51²)^1/2 = 0,96%

_кін1 - розподілена за нормальним законом розподілу

_{кін2 -} розподілена за нормальним законом розподілу

Для визначення ексцеса і ентропійного коефіцієнта результуючого розподілу необхідно розрахувати вагу дисперсії однієї із складових із сумованих в загальній дисперсії:

р = _Р² / (_Т² + _Р²) = 0,51² / 0,82²+0,51² = 0,28

Ексцес даного розподілу буде визначатись як:

_ТіР = _рр² + 6р (1 - р) + _Т (1 - р²) =

= 30,28² + 60.28(1 - 0,28) + 3(1 - 0,28²) = 4.21;

а контрексцес

_ТіР = 1/_ТіР = 1/(4,21)^1/2 = 0,49

Ентропійний коефіцієнт композиції двох нормальних законів розподілу при р=0,28 складає k_Тзаг = 2,066(рис 3.1 а)

Отримати ентропійний коефіцієнт можна аналітичним способом по наближеній формулі:

k = k_нр - р^{1,4(5,7 - k)}0,14 + 0,4(k_нр - k)²,

де р - вага складової з ентропійним коефіцієнтом k, k_нр - ентропійний коефіцієнт нормального розподілу

Отже, відповідно до даної формули значення k_Т складатиме:

k_Т3 = 2,066 - 0,28^{1,4(5,7 - 2,066)} (0,14 + 0,4(2,066 - 2,066)²) = 2,066.

Ентропійний коефіцієнт композиції двох нормальних законів розподілу при р=0,6: k_ТT2 = 2,066. Значення k_Т3 = 2,066 відповідає нормальному закону розподілу, отже результатом сумування двох нормальних розподілів в нашому випадку буде значення похибки, розподілене за нормальним законом. Звідси ентропійне значення похибки вимірювального каналу температури:

_ТіР = k_ТіРТіР = 2,0660,961,98%.

При необхідності представити отриману ентропійну оцінку похибки можна в формі довірчої похибки. Довірча ймовірність розраховується за наступним співвідношенням:

Р_д = 0,899 + 0,1818/_ТіР 0,899 + ²/5,5.

У результаті цього отримаємо Р_д = 0,899 + 0,1818/4,21= 0,942 0,94, тобто _тt2 = 1,98% відповідає _0,94; Знаходимо сумарну похибку ІВК, провівши сумування загальної похибки по каналах температури і тиску з каналом вимірювання густини

_ТіР = 0,96% - похибка доданих каналів вимірювання температури і каналу вимірювання тиску;

_ГУСТ = 0,314% - похибка каналу вимірювання густини

_ТіР - розподілена за нормальним законом розподілу

_{ГУСТ -} розподілена за трапецеїдальним законом розподілу

_ІВК = (_ТіР² + _ГУСТ²)^1/2 = (0,96² + 0,314²)^1/2 = 1,01%.

Для визначення ексцеса і ентропійного коефіцієнта результуючого розподілу необхідно розрахувати вагу дисперсії трапецеїдальної складової із сумованих в загальній дисперсії:

р = _ГУСТ² / (_ТіР² + _ГУСТ²) = 0,314² / 0,96²+0,314² = 0,096

Ексцес даного розподілу буде визначатись як:

_ІВК=_ГУСТр² + 6р (1 - р) + _ТіР (1 - р²) =

= 2,0160,096² + 60,096(1 - 0,096) + 3(1 - 0,096²) = 3,51 ;

а контрексцес

_ІВК= 1/_івк = 1/(3,51)^1/2 = 0,534

Отримати ентропійний коефіцієнт можна аналітичним способом по наближеній формулі:

K_ІВК = k_Н - р^{1,4(5,7 - k)}0,14 + 0,4(k_тр - k)²,

де р - вага складової з ентропійним коефіцієнтом k, k_тр - ентропійний коефіцієнт нормального розподілу (k_тр = 2,02).

Отже, відповідно до даної формули значення k_Т складатиме:

K_ІВК= 2,066 - 0,096^{1,4(5,7 - 1,94)} (0,14 + 0,4(2,066 - 1,94)²) = 2,066.

Ентропійний коефіцієнт композиції нормального і трапецеїдального законів розподілу при р=0,096: k_ІВК = 2,066. Значення k_ІВК= 2,066 відповідає нормальному закону розподілу, отже результатом сумування розподілів в нашому випадку буде значення похибки, розподілене за нормальним законом. Звідси ентропійне значення похибки ІВК:

_ІВК = k_ІВКІВК = 2,0661,012,09 %.

При необхідності представити отриману ентропійну оцінку похибки можна в формі довірчої похибки. Довірча ймовірність розраховується за наступним співвідношенням:

Р_д = 0,899 + 0,1818/_ІВК 0,899 + ²/5,5.

У результаті цього отримаємо Р_д = 0,899 + 0,1818/3,51 = 0,9510,95, тобто _ІВК = 2,09% відповідає _0,95.

Висновок

деасфальтизація контроль вимірювання похибка

В даній курсовій роботі було розроблено ІВК для об'єкту екстракційної колони деасфальтизації, який є одним з об'єктів технологічного процесу установки деасфальтизації гудрону бензином (процес добен)

В другому розділі було підібрано технічні засоби автоматизації для контролю та управління по чотирьох каналах: температура сировини(гудрону) на вході в екстрактор, температура розчинника(бензинової фракції) на вході в екстрактор,тиск у екстракторі, густина сировини. В якості засобів для управління каналом температури було вибрано: перетворювач температури ТХАУ-250-ЕХ, Індикатор технологічний мікропроцесорний ИТМ-2. Для каналу тиску: перетворювач тиску ЗОНД-10-ИД, Індикатор технологічний мікропроцесорний ИТМ-20. Для каналу густини: густиномір радіоізотопний ПР- 1027М, Індикатор технологічний мікропроцесорний ИТМ-20.

В третьому розділі ми провели загальний розрахунок похибки вимірювання для кожного каналу окремо та системи в цілому. Отримане значення _ІВК= 2,09% можемо вважати прийнятним.

Підхід до здійснення метрологічного аналізу з використанням ентропійного коефіцієнта дає можливість, по-перше, не встановлювати довільним рішенням значення ймовірності, по-друге, прийняття інтервалу величини довіри, а також визначити точність вимірювання за концепцією невизначеності вимірювань, оскільки ентропійний коефіцієнт, який використовується при розрахунках стандартної невизначеності кожної складової сумарної невизначеності, яка розраховується за типом В (коли відсутні результати багаторазових спостережень, що дають можливість визначити вплив даної складової).

Список літературних джерел

1. Піндус Н. М., Долішня Н.Б. Інформаційно-вимірювальні комплекси у нафтовій та газовій промисловості. Практикум. - Івано-Франківськ: Факел, 2010.- с.

2. ЦюцюраВ.Д., ЦюцюраС.В. Метрологія та основи вимірювань. --Навч. посібн., К., "Знання -Прес", 2008.

3. Конспект лекцій з навчальної дисципліни "Контроль та вимірювання параметрів рідин і газів" / Укладачі: С.С.Антоненко, Е.В.Колісніченко. - Суми: Вид-во СумДУ, 2009. - 199 с.

4. Когутяк МЛ. Методичні вказівки для самостійної роботи при виконанні курсових робіт і проектів з дисциплін: "Технічні засоби автоматизації" та "Автоматизація ТП"