Категория:
Приборы для измерения температуры
Точность показания термометров зависит от правильности их установки. Важнейшим требованием, предъявляемым при установке термометров, является обеспечение благоприятных условий притока тепла от измеряемой среды к термобаллону и наименьший отвод тепла от остальной части термометра во внешнюю среду.
Термометры устанавливают в достаточно освещенных местах, доступных постоянному наблюдению и исключающих возможность случайного механического повреждения, обычно на высоте 1,5 — 1,8 м от уровня пола.
Термометры следует устанавливать таким образом, чтобы термобаллон располагался в середине потока и был направлен навстречу измеряемой среде.
При измерении температуры в трубопроводах малого диаметра термометр следует устанавливать по углам к оси трубопровода, активной частью навстречу потоку.
Для установки приборов на трубопроводах диаметром менее 57 мм используют различные расширители, устанавливаемые таким образом, чтобы поток измеряемой среды направлялся снизу вверх.
В вертикальных трубопроводах устанавливают угловые термометры или прямой термометр под углом. При этом применяют два способа установки термометров: с непосредственным соприкосновением термобаллона с измеряемой средой или изолированно от измеряемой среды в защитной оправе.
Первый способ создает благоприятные условия для теплопередачи, но не гарантирует от повреждений термометра и требует уплотнения мест ввода термометра в измеряемую среду.
Второй способ увеличивает инерционность термометра, но обеспечивает защиту его от повреждения. Большей частью стеклянные термометры устанавливают в защитных оправах, которые ввертывают в бобышку, вделанную в трубопровод. По форме оправы, как и термометры, выполняют прямыми (П) и угловыми (У). Промышленность выпускает оправы для технических стеклянных термометров согласно ГОСТ 3029-75 двух типов: оправы с защитной трубкой с перфорацией для неагрессивных сред при условном давлении измеряемой среды, близкой к атмосферному; оправы с закрытой защитной трубкой для изоляции резервуара и погружаемой части термометра от соприкосновения с измеряемой средой при условном давлении среды 6,4-32 МПа.
Для лучшей теплопередачи от измеряемой среды к резервуару термометра и уменьшения времени запаздывания показаний, кольцевой зазор между термобаллоном и стенками оправы заполняют машинным маслом при температуре измеряемой среды до 200 °С; медными или стальными опилками при температуре выше 200 °С.
Термопроводящий материал должен покрывать лишь активную часть термометра. Для уменьшения теплоотдачи во внешнюю среду целесообразно, чтобы часть гильзы, выступающая за пределы измеряемой среды, была по возможности короткой и теплоизолированной.
Для монтажа термометров на технологических трубопроводах и оборудовании в местах измерения температуры устанавливают специальные закладные конструкции. Последние выполняют в виде бобышек с внутренней резьбой, фланцевого соединения с бобышкой, втулки (оправы) с сальниковым уплотнением прибора или фланцевого соединения с оправой и сальниковым уплотнением. Закладные конструкции изготовляют и устанавливают по типовым чертежам. Примеры установки жидкостных стеклянных термометров приведены на рис. 2.
Рис. 1. Оправы защитные:
а – прямые; 6 – угловые
Рис. 2. Примеры установки жидкостных стеклянных термометров:
а – установка термометра под углом 90°; б – установка прямого термометра
Вернуться к основной статье
Монтаж термометров сопротивления и термопар. Основные трудности возникают при монтаже указанных датчиков в трубопроводах, изготовленных из неметаллических материалов (винипласт, полиэтилен, фаолит и т. п.) или же имеющих внутреннее защитное покрытие, например гуммировку, а также при монтаже на трубопроводах небольшого диаметра. [c.73]
Способ установки должен обеспечить наиболее благоприятные условия с одной стороны для притока тепла от измеряемой среды к резервуару термометра, а с другой — для уменьшения отдачи тепла прибором в окружающую среду. Причем, если погрешность от излучения при t 500° С, как правило, невелика, то погрешность из-за теплоотвода даже при правильном монтаже термометра и хорошей изоляции составляет при измерении потока жидкости в трубах 1—2% при измерении потока газа в широких каналах 3—5%. При неправильном монтаже прибора величина этой погрешности может увеличиться до 10-15%. [c.67]
Смонтированный насос снабжают необходимыми КИП (манометрами, вакуумметрами, термометрами), а также предохранительным и обратным клапанами. Для горячих насосов особое внимание должно быть обращено на достаточную величину предусмотренных термических зазоров, правильность монтажа системы охлаждения сальников и подшипников и системы смазки. [c.335]
Электронный термометр ROF-80. Термометр снабжен датчиком и цифровой светодиодной индикацией, обеспечивающей простое считывание. Быстрый монтаж на панель осуществляется благодаря имеющимся защелкам. [c.120]
Ртутные стеклянные термометры довольно широко применяются в лабораторной и производственной практике вследствие простоты их устройства и монтажа, дешевизны и относительно высокой точности показаний. Главнейшими их недостатками являются невозможность регистрации и передачи показаний на расстояние, значительная тепловая инерция, недостаточная четкость и наглядность шкалы. [c.31]
Компоновка электродиализной установки с размещением аппаратов АЭ-25 на площадке, расположенной над уровнем пола на высоте 2,3 м, обеспечивает повышенную безопасность работы, удобство монтажа, эксплуатации и ремонта установки, значительно сокращает протяженность трубопроводов. Установка оснащена необходимыми для эксплуатации средствами контроля (манометры, термометры, расходомеры, кондуктометры и др.). [c.152]
МОНТАЖ ПЕРВИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Ртутные термометры [c.311]
Монтаж платинового термометра сопротивления производится на месте измерения температуры по общим правилам монтажа термометрических приборов [131]. [c.135]
В последние годы этот метод обогрева практически вытеснил другие вследствие таких преимуществ, как чистота, легкость монтажа, возможность работы в широких пределах изменения температур, эффективность нагрева, экономичность. При электрическом обогреве на цилиндре и головке экструдера крепятся нагреватели сопротивления бандажного типа или индукционные нагреватели, работа которых регулируется с помощью термопар или термометров сопротивления, установленных в стенках цилиндра или головки. Обычно экструдер имеет несколько тепловых зон с независимым регулированием температур в каждой. При этом обеспечивается определенный градиент температур от загрузочной секции цилиндра до головки, который примерно соответствует градиенту температур в перерабатываемом материале. [c.119]
При монтаже технические термометры помещают в защитные оправы. Отечественная промышленность выпускает защитные оправы трех типов в зависимости от величины давления измеряемой среды. Тип А — оправа допускает непосредственное соприкосновение резервуара термометра с измеряемой средой. Применяется при давлении среды, близком к атмосферному. Тип Б — оправа изолирует резервуар термометра от соприкосновения с измеряемой средой. Применяется при давлении среды I исполнение — 64 кГ/см , II — 40 пГ/см . Тип В — оправа применяется при давлении среды до 320 пГ/см . [c.70]
В левом днище (со стороны узла установки манометра) вварены специальные муфты 12, в которые ввинчиваются вентили, предназначенные для отбора пробы, а также муфта 13 (диаметром 20 мм) для установки термометра. Жесткость над опорами обеспечивается одним кольцом с рамой 14 (размером 100 X 100 X 12) — для резервуаров объемом 160 и 200 м , одним кольцом без рамы (тот же размер) — для резервуаров объемом 50—100 м и подкладкой 15 толщиной 12 мм и шириной 450 мм — для резервуаров объемом 25 м . Внизу обечайки также вварены муфта 16 (диаметром 50 мм) для установки незамерзающего клапана и штуцер 17. При монтаже резервуаров к их днищу приваривают заземляющее устройство 18. Размеры резервуаров приведены в табл. 33. [c.79]
При монтаже ртутно-стеклянные термометры должны быть защищены металлическими гильзами. Гильзы изготовляют с двухсторонними пазами вдоль всей щкалы термометра, что способствует хорощему освещению щкалы и удобному прочтению показаний. Так как электрическая цепь в приборе замыкается через ртутный столбик, то для сохранения длительной работоспособности термометры включают в схемы только через промежуточные реле. Промежуточные реле подбирают с такими характеристиками, чтобы сила тока, при которой происходит срабатывание, не превышала 0,04 — 0,06 а. [c.249]
Указанная погрешность может быть скомпенсирована установкой стрелки или пера прибора при помощи механического корректора на нуль после монтажа термометра на месте. [c.40]Рамки прибора, скрещенные под углом 22°, укреплены на двух стальных кернах, опирающихся на агатовые подпятники. Прибор профильного типа, приспособленный для утопленного монтажа на щите. Цена деления шкалы для медных термометров 1, 2 и 5 , для платиновых 5°. [c.127]
Самый рациональный способ — это установка термопар и термометров сопротивления в тройнике, который используется при монтаже трубопровода (рис. 38). Если диаметр трубопровода невелик (30 мм и менее), нужно установить тройник большего диаметра с соответствующими переходами. [c.73]
Средства автоматизации. При монтаже основного оборудования и трубопроводов должны быть подготовлены условия для установки датчиков и приборов автоматизации. Для установки термометров ввариваются гильзы (рис. 13.30, а), а для отбора давлений и присоединения трубок, соединяющих систему с реле давления,—бобышки (рис. 13.30, б). Гильзы для термометров должны обеспечивать полную герметизацию внутренней полости трубы и хороший контакт чувствительной части термометра со средой, температуру которой требуется измерить. Для этой цели гильза частично заполняется специальным маслом. Все сказанное относится также к установке термометров сопротивления и чувствительных баллонов манометровых термометров. Особое внимание должно быть уделено установке указателей сигнализаторов и регуляторов уровня. [c.445]
Выход ацетилена из карбида кальция определяют в аппарате (рис. 14.1), который состоит из колокола 4 и реактора 3. Колокол диаметром 357 мм имеет форму полого цилиндра, открытого снизу. На сферической крышке расположены загрузочная камера 19, в которую вставлен сбрасыватель навески 8, колпак 9 загрузочной камеры, манометр 16 и термометр 10. Герметичность загрузочной камеры 19 достигается водяным затвором. На кронштейнах 5 крышки колокола 4 укреплены направляющие ролики 7. К наружной обечайке загрузочной камеры 19 приварен горизонтальный стержень для крепления цепи 15. На стержень навинчен балансир, перемещением которого при монтаже колокол 4 устанавливают в вертикальном положении. Цепь 15 рассчитана так, что вес участка ее, перешедшего на сторону противовеса при подъеме колокола, компенсирует увеличение веса колокола, т. е. вес участка цепи в два раза меньше веса воды, вытесняемой таким же по высоте участком колокола. К другому концу цепи, перекинутой через два блока 14, подвешены уравновешивающие грузы 17 и 18, из которых верхний груз съемный. Реактор 3 состоит из двух цилиндрических обечаек, образующих кольцевой водяной затвор 21- Днище корпуса — наклонное, плоское. Карбидный ил из реактора и воду из кольцевого водяного затвора спускают через соответствующие штуцера. [c.216]
На результаты измерения величин е и во нередко оказывают влияние термоэлектродвижущие силы (т.э.д.с.), возникающие в том или ином участке электрической цепп. При конструировании термометра и монтаже измерительной схемы всегда принимаются меры к устранению возможности возникновения т.э.д.с. подбираются проводники, дающие небольшие т.э.д.с., точки соприкосновения разнородных [c.94]
Для включения термометра в схему моста при этом достаточно, чтобы термометр имел два подводящих провода по одному с каждого конца его чувствительного элемента. Более совершенна другая схема исключения влияния подводящих проводов (рис. 18), применение которой возможно в том случае, если термометр имеет три токоподводящих провода. По этой схеме при равенстве сопротивлений Не и Но достаточно, чтобы два токоподводящие провода 61 и 62 имели равные сопротивления, и нет необходимости во введении дополнительных подводящих проводов. Для достижения равенства сопротивлений 61 и 62 эти подводящие провода берутся из одного и того же материала и должны иметь одинаковую длину и сечение. Располагать их при монтаже [c.98]
На напорном трубопроводе между задвижкой и насосом устанавливают обратный клапан для предохранения насоса от гидравлических ударов. На этом же участке трубы предусматривается патрубок с накидной гайкой для манометра и вваривается гильза для термометра. При монтаже водяных насосов, нагнетательные трубопроводы которых проходят на открытом воздухе, необходимо пре [c.466]
Часто при монтаже тех илн иных приборов требуется просверливать пробки, чтобы пропустить через них стеклянную трубку, термометр и т. п. Для сверления пробок применяют сверла. Они бывают ручные и механические. [c.175]
На напорном трубопроводе между задвижкой и насосом монтируется обратный клапан, предусматривается патрубок с накидной гайкой для манометра и вваривается гильза для термометра. При монтаже водяных насосов, нагнетательные трубопроводы которых проходят на открытом воздухе, необходимо предусмотреть возможность спуска из них воды во время остановок насоса в зимнее время (рис. ХП1. 20). Для этого всасывающие патрубки всех насо сов соединяют с общим трубопроводом, а в случае наличия обратных клапанов устраивают обводные линии. Если насос установлен выше уровня жидкости в сосуде, из которого он берет жидкость, то для заливки насоса при его пуске необходимо или предусматривать соединение корпуса насоса с нагнетательной линией, или прокладывать специальную линию от водопроводной сети. [c.493]
При монтаже или ремонте керамикового оборудования часто приходится делать отверстия для установки термометров, вакуумметров, взятия проб для анализов и т. д. Для этого намечают мелом место будущего отверстия (диаметром обычно не более 10—15 мм) и ударами молотка по зубилу постепенно откалывают [c.134]
При изготовлении узлов и элементов трубопроводов в трубозаготовителъ-ных мастерских в трубы одновременно вваривают отборные устройства (бобышки, штуцера) для контрольно-измерительных приборов. На месте монтажа проверяют правильность их врезки и врезают недостающие отборные устройства. Штуцера и бобышки вваривают так, чтобы их концы не выступали внутрь трубопровода. В трубах диаметром до 200 мм гильзы для термометров располагают против движения теплоносителя под углом 45°, а в трубопроводах диаметром более 200 мм — под углом 45—90°. Диафрагмы расходомеров устанавливают на прядшх участках трубопроводов после продувки и промывки труб. Места для установки диафрагм должны быть указаны в проекте. Минимальные расстояния от диафрамг до ответвлений трубопровода и арматуры должны быть до диафрагмы — 10—15В, после диафрагмы — 51) (где В — внутренний диаметр трубопровода). При установке диафрагм необходимо следить, чтобы уплотняющие прокладки (для камер) были расположены концентрично и не выступали внутрь трубопровода. Диафрагму располагают таким образом, чтобы расширенный конец конической расточки дроссельного отверстия был направлен в сторону движения продукта. [c.266]
При контрольной ревизии конденсаторов убеждаются в соответствии проекту размещений их, принятых типов и величин площадей теплообменных поверхностей, а также проверяют монтаж водопроводных коммуникаций. У вертикальных и испарительных конденсаторов и в градирнях, помимо того, проверяют монтаж водораспределительнкх и водоразбрызгивающих устройств, обеспечивая достаточное и равномерное распределение воды у поверхностей конденсаторов и шахты градирен. Убеждаются в наличии термометровых гильз, бобышек для установки термометров, манометров и предохранительных клапанов у аппаратов, а также в том, что уравнительные трубы у ресиверов и трубопро- [c.161]
Приборы до монтажа хранят в сухом вентилируемом помещении. Перед их установкой проверяют наличие клейма или пломбы. Термометр ЭКТ устанавливают вне камеры. В камере размещают только термобаллон, соединенный с ЭКТ капиллярной трубкой. Его монтаруют в средней части камеры на высоте около 1,8 м от пола, с обязательной защитой вместе с капилляр- [c.145]
На рис. 53 показан монтаж стенда. Панель стенда, высотой 45 и шириной 50 см, изготовляется из пластмассы, лучше всего из ге-тинакса или текстолита. Стенд укреплен на трех кронштейнах из полосового железа — двух боковых и среднего, проходящего вдоль задней стенки в месте крепления мотора. Кронштейны прочно привинчиваются к столу через амортизирующую резиновую подкладку. Наиболее громоздкой частью стенда является мотор 1, который при непосредственном креплении на панели создает излишнюю нагрузку, а при работе вызывает вибрацию стенда, нарушающую контакт в контактном термометре и нормальную работу реле. Поэтому мотор крепят непосредственно к среднему кронштейну, как показано на рис. 53. К нижнему торцу мотора, где имеются нарезные гнезда для шурупов, привинчивается фигурный кронштейн, состоящий из несущей пластины 2 и плоской скобы 3. Последняя снабжена двумя болтами 4, свободно проходящими через большие отверстия в стенде 5, не соприкасаясь с ним. Болты закрепляются на среднем кронштейне 6 и, таким образом, всю нагрузку и вибрации мотора несет не панель стенда, а кронштейн, непосредственно установленный на столе. Панель связана с кронштейном болтами 8 через резиновую прокладку 7. [c.163]
На технологических трубопроводах для измерения температуры, давления, расхода и управления средой устанавливают термометры, термопары, манометры, диафрагмы, регулирующие клапаны и другие приборы. Для установки термометров и термопар в трубопровод вваривают отборные устройства (бобышки,, штуцера, карманы, диафрагмы). Трубки расходомеров, устанавливаемых на пультах управления, подключают к диафрагмам. Механомонтажные организации производят установку на трубопроводе только отборных устройств, а также регулирующих клапанов. Термопары, термометры, манометры, трубки расходомеров устанавливают специализированные организации по монтажу средств автоматики. Эти же организации производят ревизию, регулировку и подключение регулирующих клапанов. [c.239]
- медные для диапазона от -50 до +180 °С,
- платиновые - для диапазона от -200 до +600 °С.
Для платиновых ТС стандартизованы два типа характеристик α=0.00391 (W100=1,3910) и α=0.00385 (W100=1,3850), где α - температурный коэффициент термометра сопротивления.
ОАО НПП «ЭТАЛОН» выпускает платиновые ТС с R0 100П, что соответствует α=0,00391 (W100=1,3910) , и R0 Pt100 что соответствует α=0,00385 (W100=1,3850), тем самым, обеспечивая замену импортных ТС. Медные ТС выпускаются с НСХ α=0,00428 (W100=1,4280), однако их отклонение от НСХ α=0,00426 (W100=1,4260) невелико и замена не вызывает сложности, например, при 180°С погрешность составляет 0,7°С. Так же ОАО НПП «ЭТАЛОН» выпускает ТС с сопротивлением R0 10, 50, 100, 500, 1000 Ом и нестандартных сопротивлений по индивидуальным заказам потребителей.
Наиболее важное условие правильного измерения температуры с помощью ТС - обеспечение электрической изоляции, как самого измерительного резистора, так и соединительных проводов. Сопротивление изоляции должно быть не менее 10 МОм, иначе шунтирование приведет к значительной погрешности. С этой целью выводы ТС заливают на выходе из защитной гильзы эпоксидным компаундом.
Провода, соединяющие ТС с вторичным прибором, нельзя прокладывать вместе с сетевыми проводами, чтобы избежать наводок, искажающих результаты измерения.
Поскольку сама конструкция ТС влияет на теплопередачу от среды к измерительному резистору, для снижения погрешности измерений необходимо учитывать это при выборе способа монтажа на объекте. Если монтаж производится на трубопроводе, то необходимо теплоизолировать трубопровод вокруг места врезки. Прежде всего, это необходимо, когда измеряемой средой является воздух или газ с небольшим давлением (одна или несколько атмосфер).
Погрешность измерения будет тем меньше, чем больше отношение длины погружения к диаметру ТС.
ТС должен устанавливаться в точке с наибольшей скоростью течения измеряемой среды.
Необходимая длина погружения в значительной мере зависит от интенсивности теплообмена, зависящей, в свою очередь, от характеристик измеряемой среды. В жидкостях и паре высокого давления с очень хорошей теплоотдачей глубина погружения должна примерно в 1,5 раза превышать активную длину датчика температуры, в газах нормального давления - в два раза, т.е. составляет минимум 6...8 диаметров защитного чехла.
Если же измерения производятся не в трубопроводе, а в спокойной воздушной или газовой среде, то желательно погружение датчика на глубину около 30d, где d - диаметр ТС, а в спокойной жидкости - около 10d.
Чтобы ТС можно было устанавливать и снимать с трубопровода, не сбрасывая давление в магистрали, используют защитные гильзы, которые защищают ТС от высокого давления и скоростного напора в магистрали.
Поскольку температурный диапазон промышленных ТС: -200...+600°С, их защитная арматура, как правило, выполняется из нержавеющей стали 12Х18Н10Т.
При температуре до +200°С для защиты ТС от агрессивной среды (щелочной или кислотной) используется покрытие полимерными материалами, инертными к измеряемой среде.
При измерениях на объектах или в средах с быстроменяющейся температурой существенное значение приобретает время термической реакции ТС. Время термической реакции - это время, необходимое для того, чтобы при внесении в среду с постоянной температурой разность температур, среды и любой точки внесенного в нее ТС стала равной 0,37 того значения, которое будет в момент наступления регулярного теплового режима.
К особенностям измерений с помощью ТС следует отнести необходимость учета сопротивления внутренних проводников, соединяющих чувствительные элементы (ЧЭ) с выводами ТС, и сопротивление линии, соединяющей ТС с измерительным прибором.
Сопротивление соединительных проводов исключается из измерительной схемы только при использовании 4-х проводной схемы соединения, когда измерительный ток подается по одним проводам, а падение напряжения на ЧЭ измеряется прибором с высоким входным сопротивлением, соединенным с помощью двух других проводов, подключенных непосредственно к выводам ЧЭ. Для эталонных ТС и рабочих ТС класса А, АА используется только 4-х проводная схема соединения. Помимо обеспечения наибольшей точности при этом упрощается процедура измерения, так как не требуется учет поправки на сопротивление соединительных проводов. Особенно существенным это становится при большой длине соединительных линий. Преимущество 4-х проводной схемы состоит так же в том, что в рабочей зоне (в зоне погружения ТС в среду, где измеряется температура), во-первых, распределение температуры, как правило, не известно, а, во-вторых, оно чаще всего изменяется во времени, что не позволяет произвести точный расчет поправки для устранения влияния сопротивления соединительных проводов и его изменения в процессе измерений.
При обычных измерениях температуры в промышленности, как правило, используются ТС класса В, внутренние проводники которых могут быть выведены на клеммы Тс по 2-х , 3-х или 4-х проводной схеме.
Стандарты на ТС устанавливают, что для 2-х проводной схемы соединений внутренних проводников ТС с ЧЭ их сопротивление не должно превышать 0,1 % номинальныхзначений сопротивлений при 0°С, эти значения вносятся в паспорт на ТС. С учетом расстояния между ТС и вторичным прибором выбирается тип соединительной линии между ТС и вторичным прибором (2-х, 3-х или 4-х проводную) и, зная сопротивление внутренних проводников ТС и сопротивление соединительной линии, можно рассчитать поправку.
Для использования во взрывоопасных зонах ОАО НПП «Эталон» выпускает термометры сопротивления ТСП 9418, ТСМ 9418 и ТСПУ 9418, ТСМУ 9418 с видом взрывозащиты «взрывонепрони-цаемая оболочка».
Кроме того, выпускаются термометры сопротивления со встроенным в головку нормирующим усилителем типа ТСПУ 9313, ТСМУ 9313 с унифицированным выходным сигналом 4...20 мА или 0...5 мА общетехнического исполнения.
Цель данного Пособия – помочь проектным и монтажным организациям, специализирующимся в области коммерческого учета тепла, правильно
выбрать и правильно установить комплекты платиновых термометров сопротивления КТПТР и установочных изделий к ним производства ЗАО
«ТЕРМИКО».
В Пособии описана вся наша продукция, выпускаемая для комплектации узлов учета тепла – разные типы комплектов, гильзы и бобышки к ним, термометр для измерения температуры окружающей среды. Особенностью наших комплектов является применение в них в качестве чувствительного элемента проволочных элементов собственного изготовления, что положительно сказывается на таких метрологических параметрах, как долговременная стабильность и воспроизводимость. Это позволило увеличить межповерочный интервал и гарантийный срок до 4-х лет, а срок службы – до 12,5 лет.
Технология изготовления комплектов обеспечивает степень несогласованности пары термометров, составляющих комплект, не хуже 0,05 °С в любой точке их рабочего диапазона. Важным моментом при этом является то, что нам не нужно подбирать программным образом термометры в пары из массива термометров, как это делают остальные производители. Контролируя процесс изготовления чувствительных элементов, мы просто изготавливаем термометры с нужными параметрами. При этом комплект может включать в себя любое согласованное между собой количество термометров, к тому же возможно и с разными длинами рабочей части. Также отпадает необходимость конкретной привязки термометров к «подающему» и «обратному» трубопроводу, так как они достаточно идентичны и поэтому взаимозаменяемые. В Пособии приводится простой табличный алгоритм выбора рабочей длины термометров, зависящий от условного диаметра трубопровода Dу, способа установки термометров на нем (перпендикулярно теплоносителю или под углов 45° к нему) и длины применяемой бобышки. Как с гильзой, так и напрямую в теплоноситель. Приведены наглядные примеры расчета и указания по монтажу и эксплуатации комплектов термометров,
облегчающие не только процедуру выбора длины термометров, но и дальнейшие взаимодействия с принимающими тепловой узел организациями. Ибо при этом гарантированно выполняются требования соответствующих ГОСТов и Правил. Мы будем рады видеть Вас среди наших Заказчиков - реализаторов ФЗ-261!
Приобретайте продукцию отечественного производителя!
Скачать пособие (54мб)
А также:
Категория: Водоснабжение и канализация
Для замера температуры в санитарно-технических системах, как правило, применяют показывающие ртутные технические стеклянные термометры (ГОСТ 2823-59), а для дистанционного замера температур—термометры сопротивления (ГОСТ 6651-59), величины сопротивления которых дистанционно замеряются лагометрами (ГОСТ 9736-61) или уравновешенными мостами. Другие типы термометров применяют редко.
Ртутные термометры используют для замера температур от —40° до +300 °С. При замере температур ниже —30 °С применяют спиртовые термометры. По форме нижней части термометры могут быть прямые (тип А) и изогнутые под углом 90 и 135° (тип Б).
Термометры устанавливают в оправах типов А и Б (ГОСТ 3029-59), предохраняющих их от механических повреждений, а сами оправы крепят на трубопроводах, воздуховодах и оборудовании. Для этого их вворачивают в муфты с трубной резьбой, привариваемые к трубам, воздуховодам или корпусам оборудования.
Рис. 1. Ртутные технические термометры и их оправы: а — термометры; б — оправы
Оправа типа А допускает непосредственное соприкосновение резервуара термометра с измеряемой средой. Этот тип оправы применяют в системах вентиляции при замере температуры воздуха.
Оправа типа Б имеет гильзу, изолирующую резервуар термометра от измеряемой среды. Этот тип оправы применяют при установке термометров на трубопроводах и котлах при давлении измеряемой среды не выше 64 кгс/см2.
Между резервуаром термометра и стенкой гильзы в оправе находится воздух, который, являясь плохим
проводником тепла, искажает показания термометра. Для ликвидации искажения показаний в гильзу заливают машинное масло, хорошо передающее тепло от гильзы к резервуару термометра.
Действие термометров сопротивления (рис. 2) основано на свойстве проводников изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры измеряемой среды.
Величина ‘ сопротивления, как уже отмечалось выше, замеряется дистанционно лагометрами или уравновешенными мостами, установленными на щитах пультов управления системами. Термометры сопротивления подразделяются на погружаемые и поверхностные, защищенные и не защищенные от измеряемой среды, с водозащищенной головкой, взрывобезопасной головкой и головкой, не защищенной от внешней среды.
Принцип работы лагометров основан на измерении соотношения токов в- двух параллельных цепях. Лаго-метры изготовляют показывающими и самопишущими. Они работают от переменного тока напряжением 120 и 220 В. Напряжение постоянного тока на выходе 4—5 В.
Установка термометров сопротивления осуществляется так же, как и оправ термометров: их вворачивают в муфты, привариваемые к трубам, воздуховодам или стенкам оборудования. В том случае, если диаметр трубы, на которой устанавливают термометр или термометр сопротивления, невелик, делают местное расширение трубопровода, куда и вваривают муфту для установки оправ или термометров сопротивления.
Муфты рекомендуется вваривать под углом, с тем чтобы конец термометра был направлен навстречу потоку измеряемой среды.
Для измерения избыточного давления применяют показывающие манометры общего назначения (ГОСТ 3625-65), а для измерения вакуумметрического давления (разности между барометрическим и абсолютным давлением) — вакуумметры.
Рис. 2. Термометры сопротивления
Действие манометров и вакуумметров основано на использовании зависимости между упругой деформацией одновитковой трубчатой пружины, установленной в корпусе прибора и механически связанной с показывающей стрелкой, и давлением измеряемой среды, подводимой к трубчатой пружине.
При повышении давления среды пружина распрямляется и через зубчатый рычаг поворачивает стрелку. Величину давления определяют по показанию стрелки на шкале.
Помимо манометров общего назначения применяют электроконтактные манометры ЭКМ-1, имеющие два подвижных контакта (минимальный и максимальный), закрепляемых на требуемое значение давления по шкале манометра. Контакты замыкаются подвижной стрелкой манометра при достижении заданного давления, в результате чего возникает импульс для включения или выключения насоса или сигнал оповещения. Электроконтактные манометры крепят к стенам при помощи кронштейнов.
Все манометры перед установкой должны пройти госпроверку и быть опломбированы. В процессе эксплуатации производят сравнение показания манометра с контрольным, для чего контрольный манометр присоединяют при помощи струбцины к фланцу трехходового пробкового крана, устанавливаемого непосредственно перед манометром (рис. 3). Этот же кран служит и для периодической продувки подводящего трубопровода.
В том случае, когда манометр измеряет давление воды, его присоединяют к месту замера давления при помощи прямой трубы. Если же манометр измеряет давление пара, то его присоединяют при помощи сифонной трубки (рис. 128). Благодаря этой трубке на трубчатую пружину манометра действует не пар, а конденсат, скапливающийся в сифоне и имеющий более низкую температуру по сравнению с паром.
В котельных на котлах устанавливают манометры следующих диаметров (в зависимости от высоты их расположения): при высоте 2 м — не менее 100 мм, при высоте от 2 до 4 м — не менее 150 мм и при высоте более 4 м — 200 мм.
Рис. 3. Трехходовой пробковый кран с фланцем для установки контрольного манометра
Рис. 4. Сифонные трубки к манометрам и установка манометра на паровом котле: а —сифонные трубки; б —установка манометра: 1 — манометр; 2 — контргайка; 3 —муфта; 4 — стена котла; 5 — трехходовой кран; 6 — паровое пространство котла
Для измерения избыточного и вакуумметрического давления в системах газоснабжения применяют наряду с манометрами стеклянные жидкостные U-образные ма-новакуумметры (ГОСТ 9933-61).
Эти мановакуумметры дают более точные показания по сравнению с манометрами. Принцип действия их основан на уравновешивании измеряемого давления гидростатическим давлением столба жидкости, находящейся в U-образной трубке. При заполнении трубки водой измерение ведется в мм вод. ст., а при заполнении ртутью— в мм рт. ст.
Для измерения тяги за котлами, т. е. разности между атмосферным давлением и абсолютным (меньшим атмосферного), применяют тягомер типа ТМ.
Наиболее распространенными приборами для измерения расхода воды являются скоростные водомеры. Принцип их действия основан на измерении числа оборотов крыльчатки или вертушки (турбинки), приводимой в движение струей воды, протекающей через водомер.
Ось крыльчатки или вертушки соединена посредством передаточного механизма со счетчиком, учитывающим количество воды, прошедшей через прибор. Расход в данный момент времени водомеры не указывают. Для определения расхода берут разность показаний водомера за какой-то период, которая и определяет расход воды за этот период.
Рис. 5. Крыльчатый одноструйный водомер: 1 — крыльчатка; 2 —подшипник; 3 — редуктор; 4 — сальник; 5— меха« низм счетчика; 6 — циферблат со стрелками; 7 — регулятор
По конструкции скоростные водомеры делятся на крыльчатые одноструйные (рис. 5) и многоструйные и водомеры с вертушкой.
В крыльчатых водомерах крыльчатка вертится вокруг вертикальной оси, а в водомерах с вертушкой последняя вращается вокруг горизонтальной оси. В зависимости от материала вертушки или крыльчатки водомеры делятся на водомеры для холодной воды, работающие при температуре до 30 °С, и горячеводные, работающие при температуре 90 °С. В холодноводных водомерах крыльчатка или вертушка выполняется из пластмассы, а в горячеводных — из латуни.
Рис. 6. Водомер с вертушкой: 1 — вертушка; 2—струя выпрямителя; 3 — подшипники; 4— червячный винт передачи; 5— лопасть регулятора; 6 — привод регулятора; 7 — механизм счетчика; 8 — сальник; 9 — циферблат со стрелками
В одноструйных крыльчатых водомерах вода подводится к крыльчатке по касательной одной струей. В результате происходит неравномерное давление на ось и опорные подшипники, приводящее к более быстрому изнашиванию их. В многоструйном водомере вода подводится к крыльчатке через несколько отверстий в направляющем аппарате, равномерно распределенных по окружности, вследствие чего улучшаются условия работы крыльчатки и всего водомера. Недостатком этого водомера является возможность засорения мелких отверстий в направляющем аппарате.
Водомеры, как и другие приборы, измеряющие расход, должны устанавливаться на прямых участках труб диаметром, равным диаметру водомера, на расстоянии не менее 10 диаметров от ближайшей задвижки или фасонной части. Это объясняется необходимостью обеспечить подвод воды к водомеру полным сечением трубы. В противном случае из-за искажения потока диском прикрытой задвижки или фасонной части струя будет попадать только на часть крыльчатки или вертушки, и показания водомера будут неверными.
Крыльчатые водомеры следует устанавливать так, чтобы плоскость циферблата была расположена строго горизонтально цифрами вверх. Водомеры с вертушкой могут быть установлены как горизонтально, так и на вертикальных и наклонных участках трубопроводов, при этом вода должна подаваться снизу вверх.
На водопроводных вводах около водомеров устраивают обводные линии, позволяющие снять водомер, не прекращая водоснабжения здания.
Водомеры на сетях теплоснабжения и горячего водоснабжения устанавливают без обводных линий. Однако в комплект теплоцентра или теплового пункта должны входить катушки, устанавливаемые взамен водомеров на период их снятия для ремонта или прочистки.
Водомеры в системах водоснабжения устанавливают на бетонных столбиках.
Для измерения расходов воды, пара и газа могут применяться дифференциальные поплавковые манометры (ГОСТ 3720-66), работающие совместно с нормальным сужающим устройством (диафрагмой). Принцип действия этого прибора основан на квадратичной зависимости давления от расхода. Диафрагма, устанавливаемая на трубопроводе между специальными фланцами, создает при проходе через нее воды, газа или пара перепад давления, зависящий от расхода и измеряемый дифференциальным манометром.
Рис. 7. Дифференциальные поплавковые манометры: а —показывающий; б — показывающий с контактным устройством; в ~ самопишущий
Дифманометр состоит из двух сосудов (поплавкового плюсового и сменного минусового), соединенных U-об-разной трубкой. Сосуды и трубка залиты ртутью. Плюсовой сосуд соединяют с трубопроводом до диафрагмы, а минусовой — после нее. Подсоединение производят специальными трубопроводами из латуни, стали или пластмассы с игольчатыми вентилями.
В плюсовом сосуде плавает поплавок, соединенный через рычаг, ось и механизм указателя со стрелкой.
В зависимости от перепада давления до и после диафрагмы уровень ртути в сосудах будет изменяться и, следовательно, будет изменяться положение поплавка и, как следствие этого, положение стрелки, показывающей на шкале (в зависимости от градуировки) расход в т/ч, л/ч или м3/ч.
Самопишущие приборы отличаются от показывающих наличием вместо шкалы круглой передвигающейся диафрагмы, а вместо стрелки — рычага с пером для записи показаний прибора. Привод диафрагмы может осуществляться часовым механизмом или электродвигателем.
Дифманометры типа ДП-712 снабжаются суммирующим устройством. Диафрагмы по тем же причинам, что и водомеры, должны устанавливаться на прямых участках трубопроводов. Расстояние до ближайшей задвижки или фасонной части должно быть равно 20 диаметрам трубопровода.
На период пуска системы, когда по трубопроводам возможно прохождение грязи, песка и окалины, вместо диафрагмы необходимо устанавливать временную шайбу, имеющую диаметр, равный диаметру трубопровода. После окончания промывки трубопровода временную шайбу снимают и устанавливают диафрагму.
Дифференциальные манометры устанавливают на кронштейны по уровню, вмонтированному в корпус, строго вертикально.
Указатели уровня устанавливаются на сосудах для визуального распределения уровня жидкости в них. Состоят они из крановых запорных устройств и рамок указателей уровня со’ вставленным в них стеклом. Вместо рамок указателей уровня со стеклом могут быть установлены цилиндрические стеклянные трубки наружным диаметром 20 мм.
Рис. 8. Крановые запорные устройства
Крановые запорные устройства присоединяют к сосуду при помощи резьбы или фланцев. Верхний и нижний краны позволяют отключать указатель от сосуда для прочистки или ремонта стекла, не опоражнивая сосуд и не снижая в нем давления.
В нижней части указателя находится кран, позволяющий как прочищать стекла, так и производить периодическую продувку его. В тех случаях, когда замеряется уровень жидкости в сосуде, сообщающемся с атмосферой, возможна установка только нижней части запорного устройства, в которую вставляют стекло высотой, несколько превосходящей высоту сосуда.
Например, бывают оправы, допускающие непосредственное сопршсосновение резервуара термометра со средой, температуру которой нзмеряют. Оправы такого типа применяются при давлениях среды, близких к атмосферному. При давлении среды, превышаюшем атмосферное, применяют оправы, изолирующие резервуар термометра от непосредственного соприкосновения со средой.
Правнльвость показаний термометров, заключенных в оправах, зависит не только от качества самого термокиетра, но и от устройства оправы, и от способа монтажа термометра в оправе. Оправа должна обеспечил вать необходимую глубину погружения о нижней части термометра в среду, температура которой измеряется. При измерении стационарных темперае % тур для улучшения теплопередачи от за-, щитной оправы (гильзы) к теплочувствительной части термометра гильзу заполняют небольшим количеством масла, если она находится в вертикалвном положенни и измеряемая температура не более 200'С, или на резервуар надевают специальный металлический наконечник.
Масло в гильзу рекомендуется наливать так, чтобы в Рис.'6-4-2. Вертикальная него была погружена нижняя часть терустакавка термоцркемки- мометра примерно на 30 мм, так как прн большом количестве масла возникасот конке или трубопроводе. векционные потоки, отводящие тепло н à — термоцриемвик; а — го. ловка; б — штуцер дгл вео- охлзждаюцсие вследствие этого резервуар йа вроводоа; 4 — еоаышка; термпмвтра б — ваолвцив: б — легка еивмаемый олой ваолвцик. Для повышения тоЧнОсти измерения температуры необходимо обеспечивать достаточную глубину погружения термоприемника в среду, температура которой измеряется. При измерении температуры в газоходах, воздуховодах и трубопроводах большого диаметра может быть обеспечена необходимая глубина погружения термопрнемяика. В качестве примеоа на рис.
6-4-2 показана вертикальная установка термометра сопротнвления илн термоэлектрического термометра на металлической стенке нлн трубопроводе 1)м» 1020 мм и р = 10 кгс/смв (1 МПа). Такая устаноиса прн монтажной длине термопрнемника У. » 600 мм и наличии изоляции позволяет пренебречь методической погрешностью из-за теплоотвода 6 6-3). Методическую погрешность за счет лучистого теплообмена в этом случае следует оценивать с учетом влияния теплообмена излучением яе только между термоприемником и стенкой канала, но и окружающими его телами, если тако- вые имеются.
В тех случаях, когда по тем или иным причинам вертикальная установка термоприемника не может быть осуществлена, термоприемник может быть установлен горизонтально. Для большей надежности при горизонтальном монтаже термоприемника на металлической стенке или трубопроводе (р =:= 1020 мм) он устанавливается в закладной трубе (рис, 6-4-3). Рассмотренные способы уста- -сцг о.- ковки термометров сопротивления или термоэлектрических тер- + мометров применяют также при их монтаже на металлической Х 7 стенке или трубопроводе (Ря ~ рнс. 6-4-3. Горизонтальная установка ~ 1020 мм) с внутренней кир- термоприемннка на металлической пичной кладкой. сгенке или трубопроводе. На рис.
6-4-4 показана го- у — термопркемвик: й — головка терма- приемника; 8 — штуцер дкя ввода праризонтальная установка термо- вадаш 4 — труба закладная а бобышкой: ЭЛЕКт)ЗИЧЕСКОГ О 'Гсрисйгнтра бЕЗ б — металлвеескаа степка: 4 — тпрбоппо- аод; 7 — изоляция; а — легкосикмаемый штуцера в кирпичной кладке для слой изоляция.
измерения температуры газа (р - 2,5 кгс/смт). При вертикальной установке термоэлектри геского термометра без штуцера в кирпичной кладке закладная труба с бобышкой монтируется заподлицо с внутренней стенкой. В этом случае опорную пластинку 5 ставить не надо.
При измерении температуры в трубопроводах с наружным диаметром Ря =. 57 —: 133 мм удобна установка термоприемника, пока- Рпс. 6-4-4. Горизонтальная установка термоэлектрического термометра без штуцера в кирпичной кладке. т — термавлектрксесккй терыометр; 3 — трубе вакладпая с бобышкой; 3 — вс. беато.графвткая набивка; 4 — кирпичная кладка; Б — опорявя плаатика. ванная схематично на рис. 6-4-5. Этот способ установки может быть рекомендован для различных термоприемников. Если внутренний диаметр трубопровода имеет недостаточный размер, то термоприемник может быль установлен наклонно к оси трубопровода (рис.
6-4-6, а). При измерении температуры среды в трубопроводах, позволяю'цнх обеспечить необходимую глубину погружения термоприемника, он может быть установлен радиально (рис. 6-4-6, б). При этом следует помнить, что при установке термометра сопротивления (нли термобаллона маномегрического термометра) радиально или наклонно необходимо, чтобы середина его чувствительного элемента совпадала с осью трубопровода. Напомним также, что при выборе способа установки термоприемника необходимо учитывать, что коэ(рфиг1иент теплоотдачи боль- . ше прн поперечном омывании термоприемника (рнс.
6-4-6, б), чем при наклонном (рис. 6-4-6, а) и продольном (рис. 6-4-5) омыванин. Для измерения температуры перегретого водяного пара выРие. 6-4-5. Скема установки термопрн- соких параметров применяют емника вдоль пси трубы. малоинерционные термоэлектри- ~ ческие термометры с конической зашитной гильзой. Схема установки такого термоприемннка на паропроводе показана на рис. 6-4-7. В целях большей надежности работы термоэлектрический термометр погружен не до центра трубопровода. При таком способе установки, как показывают подсчеты ($6-2 и 6-3), методическая погрешность, обусловленная влиянием теплообмена излучением н теплоотвода, мала и ею можно пренебречь. а7 а) Рис.
6-4-6. Схема установки мрмоприемнина наклонно к оси трубы (о) и радиально (б). При измерении температуры среды в трубопроводах малого диаметра (О„с 67 мм) необходимо в него вделать расширитель для установки термопрнемннка '. При измерении температуры жидкостей необходимо соблюдать описанные выше способы повышения точности измерения температуры газов и пара. Однако условия при измерении температуры жид- т Установочные чертежи дли монтажа термопрнемаиков на трубопроводах с раептирителвми см. «Отраслевые нормали МВН 1503-63 и 1621-63ь. Рнс. 6-4-7. Схема установки терно. электрического термометра на трубопроводе для пвверения температуры перегретого водяного пара. 1 — термовнектрнческий термометр; Я— иволяцня; а — легноснимвемый изоляционный слой;  — нро~ ладка; а — бобышка; 1. — моитажнал длине. Рис.
6-4-8. Сама установки термометра сопротивления для измерения тевиаратуры питательной воды. 1 — термометр сопротивления; й— иволяцн»; а — яегкоснимвемый вво. ляционаыа слей;  — прокладка: 1чл — длина чувствительного влеыентв термометра, В таких случаях, например при измерении темпсратуры газа в газоходе перед пароперегревателем парогенератора. повышают коэффициент теплоотдачн до такого значения, прн котором методической пагрешностно, обусловленной лучистым теплзобменом, можно пренебречь благодаря искусственному увеличению скорости газа, омывающего термоприемник. Этот способ искусственного повышения скоро".ти газа приводит к конструкции термоэлектрического термометра с отсосом (рис. 6-4-9). Термоэлектрический термометгр ) рставлен в трубу 2, покрыту1о тепловой изоляцией, последняя1, в сваю очередь, окружена чехлом 3. Огсос газа производится через т(~убу 4 с помощью эжектора или другим путем.
Газ протекает с большой скоростью (80=)2() й11с) через трубу 2, что увеличивает коэффициент теплоотдачи от газа к термоэлектрическому термометру. Изоляция трубы 2 преследует пель повышения костей более благоприятны, чем при измерении температуры газа илн пара, так как для ясидкостей влияние тсплообмена излучением можно не учитывать. Кроме того, коэффициент теплоотдачи для жидкостей зна и'.телен, поэтому методическая погрешность, обусловленная теплоотводом, при правильной установке термоприемника мала и ею можно пренебречь. На рнс. 5-4-8 показана схема установки термометра сопротивленвя на трубопроводе лля измерения температуры питательной воды. Когда скорость газового потока и коэффициент теплоотдачи малы, то при помощи рассмотренных выше пассивных способов не всегда возможно достигнуть удовлетворительных результатов.
е температуры для того, чтобы тепловые потери термоприемника эт лучеиспускания к стенкам труб были минимальными. Надо отметить, что температуру газа до и после пароперегревагели в современных парогенераторах нельзя измерить с достаточной точностью прн помощи обычных стандартных термоэлектрических термометров вследствие значительной методической погрешности из-за теплообмеиа излучением. В этом случае необходимо применять экранированные термоприемники.
Отметим, что применение термоэлектрических термометров с отсосом требует достаточно мощных отсасывающих устройств. 1(роме того, присутствие в газах пыли, золы сильно затрудняет отсос при длительной работе, вызывая загрязнение отсосных каналов. Поэтому термоэлектрические термометры с отсосом применяют главным образом при проведении испытаний парогенераторов.
Температура - это наиболее часто измеряемый параметр в промышленности. Однако универсальных решений для измерения температуры не существует. Даже при проектировании точек измерения на трубопроводах при выборе термометров необходимо учитывать множество различных факторов. Следующие аспекты имеют решающее значение для принятия решения об использовании ввинчиваемого термометра (инвазивный метод измерения) или накладного термометра (неинвазивный метод измерения).
Самое большое преимущество ввинчиваемых термометров очевидно: они контактируют со средой. По этой причине ввинчиваемые термометры используются там, где требуется не только точность, но и короткое время отклика, например, в производственных процессах в обрабатывающей промышленности. В этих приложениях измерительные приборы обычно интегрируются с системами управления и регулирования.
В машиностроении и подобных приложениях термометры обычно выполняют только функцию контроля.Поэтому требования к точности ниже, чем при химической или фармацевтической обработке. Время отклика редко бывает критичным. По этой причине термометры с браслетом - эффективное решение в этом случае. Их теплопоглощение зависит от размера, материала и геометрии корпуса. Алюминиевые версии имеют более короткое время нагрева, чем версии из нержавеющей стали или латуни. Воздушные пространства в точке измерения, например, рукава термометра, могут еще больше уменьшить теплообмен. Частично этот эффект можно компенсировать специальным термическим агентом.
Пределы температуры процесса для термометров с браслетом строго определены. Они предназначены для приложений с максимальной температурой до 200 ° C. В противном случае горячая труба расплавит изоляцию соединительного провода. Ввинчиваемые термометры, в свою очередь, могут использоваться при температурах примерно от 400 ° C, в зависимости от исполнения.
При использовании накладного термометра влияние температуры окружающей среды на измерение температуры обычно больше, чем у ввинчиваемых термометров.В таких случаях для получения полезных результатов точка измерения должна быть хорошо изолирована, особенно в приложениях с большой разницей температур между средой и окружающей средой. Чем меньше корпус датчика, тем выше вероятность использования заводской изоляции. Если глубина погружения слишком мала, погрешность из-за рассеивания тепла может быть значительной даже при использовании ввинчиваемых термометров. По этой причине ленточные датчики лучше подходят для измерения небольших труб при условии наличия соответствующей изоляции.
Термометры с браслетом не соприкасаются со средой во время измерения и, следовательно, никоим образом не влияют на среду. С другой стороны, ввинчиваемые термометры могут препятствовать потоку среды в трубах с малым номинальным диаметром. Кроме того, нельзя исключить образование отложений на хвостовиках, которые могут повлиять на результат измерения и, в крайнем случае, на качество среды.
Для установки ввинчиваемого термометра необходимо открыть патрубок и установить патрубок для термометра.Измерительный прибор должен быть разработан специально для приложения, а не только с точки зрения точности и времени отклика. Если используются агрессивные среды, может потребоваться датчик из специального материала или дополнительная защитная гильза. Чтобы откалибровать или заменить термометр, сначала опорожните линию (кроме точек измерения с защитной гильзой).
Рис. 11: Термометр с зажимом для трубы
Если используются термометры с зажимом, трубы всегда остаются закрытыми.Нет необходимости принимать во внимание агрессивность среды и, следовательно, пригодность материалов, из которых изготовлен термометр. Благодаря относительно плоской форме точки измерения установка также возможна в ограниченном пространстве.
Ленточный термометр крепится к трубке с помощью зажима или ленты. Корпус датчика обычно имеет круглую контактную поверхность, соответствующую диаметру рассматриваемой трубы. Для приложений с трубами других диаметров необходимо использовать другую версию прибора.
Рис. 2: Ремешковый термометр с быстрозажимным зажимом
Помня об этом, компания WIKA разработала ремешковый термометр TF44. Алюминиевый корпус обеспечивает отличную теплопроводность, а благодаря длине кромки в шесть миллиметров инструмент идеально подходит для любой номинальной ширины.
По сравнению с ввинчиваемыми термометрами, установка браслетных термометров требует меньше материалов и труда. Однако, поскольку установка все чаще требуется в ограниченном пространстве, напримерв тепловых насосах или ТЭЦ выполняемая работа усложняется.
Рисунок 3: быстросъемный зажим для ленточного термометра TF44
Этот аспект был учтен при разработке термометра TF44. Установка в ограниченном пространстве не требует инструментов и выполняется с помощью быстросъемных зажимов. Они доступны для труб диаметром от 12 до 42 миллиметров.
В обрабатывающей промышленности по-прежнему рекомендуется инвазивный метод измерения температуры в трубах.Однако тенденция к миниатюризации делает необходимым использование компактных ленточных термометров в трубах, особенно в машиностроении и промышленном строительстве. Благодаря специальным системам датчиков, корпусам и монтажным кронштейнам затраты и усилия, необходимые для монтажа точки измерения, могут быть сведены к минимуму.
Какой у вас опыт монтажа точек замера на трубах? Вы предпочитаете термометры с браслетом или решения для инвазивного измерения температуры? Продолжится ли тенденция к миниатюризации машиностроения или конец близок? Нам интересно ваше мнение, и мы будем очень рады, если вы поделитесь своими мыслями в комментарии.
Примечание
Дополнительную информацию о ленточном термометре TF44 можно найти на веб-сайте WIKA.
1. Температурные шкалы
Измерение температуры - это промежуточное измерение между определенной контрольной точкой и температурой данного тела. В технике так называемые «абсолютный ноль температуры», точка плавления льда или температура смеси льда, воды и хлорида аммония. В настоящее время в технике используются три температурных шкалы
.- Кельвин
- Цельсия
-
по ФаренгейтуШкала Кельвина - это абсолютная термометрическая шкала, т.е.ноль на этой шкале представляет собой минимально возможную температуру, при которой, согласно физике, все движение частицы умирает. По шкале Кельвина нет отрицательных температур, все они положительные. Шкала Кельвина также предполагает, что разница температур между точкой плавления льда и точкой кипения воды при нормальных условиях давления составляет 100 градусов. В 1967 году (XIII Женевская конференция мер и весов) термодинамическая единица измерения температуры была определена как 1 / 273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды и получила название Кельвин (K).Температура плавления льда по этой шкале была установлена на уровне 273,15 К (тройная точка воды - 0,01 К). Символом для этой шкалы является буква К без символа градуса, поэтому мы говорим 100 Кельвин , а не 100 Кельвин.
Шкала Цельсия , предложенная в 1742 году Андерсом Цельсием. Первоначально эта шкала была обратной по сравнению с нынешней, то есть по Цельсию 0 градусов принималось за точку кипения воды и 100 градусов за точку замерзания воды. Только после этого ученые пересмотрели эту шкалу, предположив, что температура должна повышаться, а не понижаться по мере нагревания тела.В настоящее время шкала Цельсия определяется Международным бюро мер и весов по температуре абсолютного нуля (-273,15 ° C) и температуре тройной точки воды (0,01 ° C), поэтому градус Цельсия составляет 1 / 273,16 от этого диапазона. .
Чтобы перейти от Цельсия к Кельвину, добавьте к этой шкале 273,15 градуса.
Шкала Фаренгейта , предложенная в 1724 году Даниэлем Габриэлем Фаренгейтом. В настоящее время он используется в США, на Каймановых островах, на Багамах и в Белизе.В Канаде он существует как дополнительная шкала. 32 ° F соответствуют температуре плавления льда, а 212 ° F соответствуют температуре кипения воды при нормальном давлении 1013 гПа. Один градус в этой шкале не равен шкале Цельсия, следует использовать соотношение:
2. Классификация средств измерения температуры
Обычно используемый критерий классификации для приборов для измерения температуры - это метод передачи тепла между термометром и телом или средой, температура которой измеряется.По этому критерию устройства делятся на: контактные и бесконтактные. Измерительный датчик контактных приборов, называемых термометрами, при измерении находится в прямом контакте
с телом или средой, температура которой измеряется, и обменивается с ними теплом в основном за счет конвекции и теплопроводности. В бесконтактных устройствах для измерения температуры, называемых пирометрами
, используется явление передачи теплового излучения через тело или среду, температура которой измеряется.Датчик пирометра преобразует определенную часть испускаемого температурного излучения в другую физическую величину, которую можно измерить электрически.
Рис. 1 Классификация средств измерения температуры.
В дополнение к указанным методам измерения используются индикаторы температуры:
- твердые тела (конусы Сегера) - изменяющиеся формы
- мелки, термометрические чернила и жидкие кристаллы - меняющие цвет при определенных значениях температуры.
Индикаторы температуры позволяют только определить, была ли достигнута или превышена определенная температура, они не позволяют точно измерить температуру.
3. Жидкостные термометры
Жидкостные термометры используют зависимость изменения объема термометрической жидкости от изменения температуры. Термометр состоит из емкости, заполненной термометрической жидкостью, которая является датчиком термометра, и соединенной с ней капиллярной трубки со шкалой.Резервуар и капилляр сделаны из стекла.
Рис.2 Стеклянные термометры: а) стержневого типа, б) прямая трубка, в) угловая трубка, г) промышленная в стальном корпусе: 1 - резервуар, 2 - капилляр, 3 - шкала, 4 - внешняя трубка, 5 - капилляр. расширение, 6 - слой белой эмали.
В трубчатых термометрах тонкостенный капилляр со шкалой, выполненный на отдельной полосе матового стекла, прикреплен к резервуару и помещен в тонкостенную стеклянную трубку, нижний конец которой приварен к резервуару.Конец капиллярной трубки обычно заканчивается небольшим резервуаром, предотвращающим разрыв термометра в случае превышения верхнего значения диапазона измерения
. Конструкция щупа-термометра обеспечивает стабильность положения шкалы, но менее долговечна. Достоинством трубчатых термометров является их высокая устойчивость к разрыву, а недостатком
- возможность смещения шкалы по отношению к капилляру. Промышленные термометры изготавливаются только в виде трубок, формы и размеры адаптированы к местным условиям.Они могут быть прямыми и с изогнутой нижней частью под углом 45 ° (угловой) или 90 ° (колено) от оси шкалы. У них капиллярный бак большего размера с большим диаметром, чем у лабораторных. Относительно большой диаметр капилляра увеличивает видимость ртутного столба. Чтобы сделать возможным создание жидкостных термометров с высокой чувствительностью показаний и с ограниченной общей длиной термометра, производится
термометров с суженными различными диапазонами измерения, например (200 ÷ 250) ° C. Для этого в капилляре продувают резервуары соответствующего объема.Для проверки правильности показаний шкалы необходимо отметить точки для соответствующих эталонных температур, например 0,100 ° C.
Рис. 3 Стеклянные термометры повышенной чувствительности: а) эталонный термометр; 1 - основная шкала
, 2 - емкости, заделанные в капилляр, 3 - дополнительная шкала для проверки термометра; б) термометр калориметрический с диапазоном (17 ÷ 25) ° С; 1 - капиллярное расширение, б ') увеличенная часть шкалы (17 ÷ 18) ° С; в) термометр Бекмана; 1 - нижний резервуар, 2 - верхний резервуар, 3 - дополнительная шкала,
4 - основная шкала.
В тепловых лабораториях при определении теплотворной способности топлива калориметрической бомбой используются специальные лабораторные термометры с высокой чувствительностью (0,01 ÷ 0,002) К, т.н. калориметрический термометр или термометр Бекмана .
4. Биметаллические термометры и термометры расширения
Термометры расширения и биметаллические термометры построены на принципе использования разницы в тепловом линейном расширении двух разных материалов.Термометрическое тело представляет собой твердое тело, имеющее тепловой коэффициент линейного расширения «α» . На рисунке 4 показана зависимость относительного удлинения Δl / l от температуры выбранных материалов, используемых в термометрах расширения
. Датчик термометра расширения выполнен в виде трубки длиной l из материала с высоким коэффициентом α 1 , , называемого активным материалом, в котором стержень выполнен из материала с малым коэффициентом α 2, называемый пассивным материалом, размещается в осевом направлении.
Рис. 4 Зависимость линейного расширения некоторых материалов от температуры.
Из-за небольших различий в коэффициентах α для многих материалов, например, инвара, а также из-за небольших различий в удлинении стрелки термометров расширения соединены механической трансмиссией, увеличивающей их отклонение. На рис.5 показан принцип работы дилатационного термометра
.
Рис. 5 Принцип действия термометра расширения.секция стержня (1)
, называемая номинальной длиной погружения, изготовлена из неактивного материала, а секция (3) за пределами тяги - из того же материала, что и трубка (2). Верхний конец трубки (2) жестко закреплен в корпусе с указателем (4) с механической трансмиссией для измерения изменения разницы в длине трубки и стержня. Градация (5) масштабируется в единицах температуры. Ниже представлена практическая версия дилатационного термометра
Диапазоны термометров расширения до 1000 ° C и класса точности (от 1 до 2 ° C).Эти термометры используются редко.
Биметалл - это полоса из двух разных металлов: активного и пассивного. Оба металла соединяются сваркой или горячей прокаткой. При температуре 20 ° С биметаллическая полоса получается плоской. При повышении температуры биметаллическая полоса изгибается в сторону инертного металла. Датчики биметаллических термометров состоят из U-образных плоских лент, плоских спиралей и цилиндрических спиралей, сделанных из металлов, используемых в конструкции термометров расширения.
На рис.7 показана конструкция биметаллического термометра с биметаллом в виде цилиндрической спирали (5), которая изменяет положение стрелки (1) относительно шкалы (2) через стержень (4) с изменением измеренная температура. Спираль закреплена в защитной трубке (6), прикрученной к фюзеляжу (3). Диапазон измерения биметаллических термометров
составляет от -40 до + 400 ° C, а класс точности (от 1 до 2 ° C). Основными преимуществами биметаллических термометров являются: простая и прочная конструкция, малые габариты, высокая вибростойкость и т. Д.Эти термометры используются для измерения температуры различных жидкостей в резервуарах, для измерения температуры масла силовых трансформаторов, температуры окружающей среды и температуры 90 039 поверхностей (биметаллические с плоской спиралью).
Рис7 Биметаллический термометр со спиральным датчиком. 1-стрелка, 2-шкала, 3-х корпусная, 4-биметаллическая стрелка, 5-спиральная биметаллическая, 6-канальная.
5. Термометры манометрические
Манометрический термометр состоит из датчика (резервуара с термометрической жидкостью), помещенного в среду измеряемой температуры, эластичного манометра и соединяющего их капилляра (рис.8). Устройство представляет собой прочное, плотно закрытое целое. Также существуют устройства, в которых манометр
подключается непосредственно к датчику (термометр для локальных измерений). Измеренная температура изменяет давление жидкости, содержащейся в практически постоянном объеме.
В качестве упругих элементов в диапазоне низких давлений используются те же элементы, что и в пружинных манометрах (п. 2.4), в диапазоне высоких давлений, плоские спиральные трубки (рис. 8) или цилиндрические (винтовые) спирали в форме биметалла в термометре на рис.7.
Манометрические термометры относятся к классу точности (от 1 до 2 градусов). Они отличаются простотой конструкции, эксплуатации и надежностью. Эти термометры широко используются в химической промышленности или в небольших объектах, где количество точек измерения невелико, а расстояние передачи показаний ограничено (40-60) м.
Недостатком манометрических термометров является их неразборность, что затрудняет установку капилляров в промышленных условиях через потолки и стены. Практически после поломки необходимо заменить весь градусник.Манометрические термометры в зависимости от типа термометрической жидкости,
делятся на:
- жидкостные термометры (ртуть, органические жидкости),
- паровые термометры (насыщенный пар термометрических жидкостей: эфир, спирты, пропан, бензол, диоксид углерода, вода, и др.),
- термометры газовые (водородные, гелиевые, азотные).
Жидкость
Принцип действия термометров заключается в использовании объемного расширения термометрической жидкости.Жидкость, поступая в манометрическую трубку, вызывает ее упругую деформацию (рис. 8), соответствующую увеличению давления в замкнутой системе. Увеличение деформации манометрической трубки (3) вызывает увеличение ее внутреннего объема V, т.е. этот объем является функцией давления p:
Рис.8 Манометрический жидкостный термометр а) конструкция б) и в) манометрический термометр для дистанционных (с капиллярными) и локальных (без капиллярных) измерений: 1 - датчик, 2 - капилляр, 3 - упругий элемент, 4 - зубчатый сегмент, 5 - наконечник, 6 - шкала
Жидкость как несжимаемая жидкость делает шкалу жидкостного термометра почти линейной, а длина капилляра не задерживает показания.В ртутных термометрах давления весь прибор сделан из стали - капилляры с внутренним диаметром (0,1-0,3 мм). Диапазон измерения от -30 до + 600 ° С, давление жидкости до 15 МПа. В случае органических жидкостей используются медь и ее сплавы - капилляры с внутренним диаметром (0,3 - 0,5) мм. Диапазон измерения от -30 до + 350 ° С, давление жидкости до 5 МПа.
Колебания окружающей температуры вызывают изменения объема жидкости, содержащейся в капилляре и в упругом элементе манометра.Контрольная температура - 20 ° C. Если длина капилляра превышает 10 м, то термометр снабжен устройством полной или частичной компенсации. Полная компенсация достигается за счет использования второй идентичной капиллярной решетки и упругого элемента
без датчика. Два капилляра направляются по всей своей длине параллельно, а пружинные трубки соединяются таким образом, чтобы моменты из-за деформации трубок были в противоположном направлении. Поскольку изменения температуры окружающей среды вызывают одинаковые изменения давления жидкости в обеих замкнутых измерительных системах, несмотря на длину капилляра до 50...60 м, при колебаниях температуры окружающей среды до ± 30 K, результирующая погрешность незначительна. Задача частичной компенсации с использованием биметаллического элемента
, промежуточного между пружинным элементом и стрелкой (рис. 9b), заключается в компенсации температурных изменений счетчика.
Рис. 9. Манометрический жидкостный термометр: а) с полной компенсацией температурной погрешности
, б) с компенсацией биметаллическим элементом: 1 - упругий элемент
измерительной системы, 2 - упругий элемент системы компенсации, 3 - сегмент
зубчатый, 4 - компенсационный капилляр, 5 - биметалл
Термометры давления пара
Принцип действия паровых термометров заключается в использовании свойства
, согласно которому давление насыщенного пара является уникальной функцией температуры.Поскольку эта функция является нелинейной, шкала термометра также является нелинейной (с увеличивающимися делениями). Термометр по конструкции (рис. 10) аналогичен манометрическому жидкостному термометру, разница только в наполнении. Условием правильной работы градусника является наличие в датчике двух
фаз (жидкость и ее пар), а в капилляре и упругом элементе одна из фаз, причем конец капилляра всегда погружен в жидкость.
Фиг.Манометрический жидкостный термометр
Диапазон измерения термометра, заполненного термометрической жидкостью, должен составлять
в диапазоне его точки кипения (для данного давления) и критической температуры. Жидкость должна иметь низкую температуру кипения.
В зависимости от используемой жидкости получаются соответствующие диапазоны измерений.
, например, в диапазоне температур от -70 ° C до + 30 ° C используется углекислый газ, в диапазоне от 50 до 180 ° C - эфир и в диапазоне от - 30 до + 650 ° С - ртуть.Датчик термометра заполнен жидкостью на 2/3 своего объема и на 1/3 его объема насыщенным паром - в нижнем диапазоне измерения термометра. Поскольку жидкая фаза всегда находится в самой холодной части системы, конструкция парового термометра зависит от значения измеренной температуры по отношению к значению температуры окружающей среды. Можно выделить следующие базовые модели паровых манометрических термометров
:
Рис.10 Термометры паровые манометрические с датчиками, предназначенными для работы:
а) выше температуры окружающей среды,
б) ниже температуры окружающей среды,
(c) выше и ниже температуры окружающей среды (с промежуточной жидкостью):
1 - жидкость под давлением,
2 - пар жидкости под давлением,
3 - капилляр, 4 - пружинный элемент, 5 - сильфон, 6 - промежуточная жидкость (датчики в увеличении)
- в термометре для измерения температуры выше температуры окружающей среды (чаще всего используются термометры) капилляр (3) и пружинный элемент (4) всегда заполнены жидкостью, рис.10а;
- в термометре, измеряющем температуру ниже температуры окружающей среды, капилляр (3) и пружинный элемент заполнены паром, поэтому емкость датчика может быть меньше
, рис. 10б;
- в термометре с промежуточной жидкостью, предназначенном для измерения во всем диапазоне изменений температуры, термометрическая жидкость (1) и ее насыщенный пар - находятся только в датчике (рис. 10в) и через эластичный сильфон (5) и промежуточная жидкость (6), полностью заполняющая капилляр (3), действует на пружинный элемент
.
Чувствительность паровых термометров намного выше, чем у жидкостных термометров. Чтобы не учитывать ошибку, вызванную колебаниями давления окружающей среды, давление насыщенного пара должно быть больше 0,4 МПа. Различия в уровнях размещения датчика и манометра вызывают ошибку, когда капилляр и пружина заполнены жидкостью. Изменения температуры окружающей среды не влияют на давление жидкости в капилляре, т. Е. Не вызывают дополнительных ошибок измерения. Поскольку пар представляет собой сжимаемую жидкость, длина капилляра будет задерживать показания термометра.Паровые манометрические термометры используются в основном там, где есть значительные колебания температуры окружающей среды.
Термометры газовые
Принцип работы газового термометра заключается в использовании изменений давления газа при изменении температуры. Для газа, близкого к идеальному, коэффициент теплового расширения газа постоянен (const.) И тогда получается линейная шкала газового термометра. Ошибки, вызванные изменением температуры окружающей среды, тем меньше, чем больше емкость датчика.Разница уровней датчика и упругого элемента не вызывает ошибок в показаниях. При заполнении гелием или азотом достигается диапазон
от -200 ° C до + 500 ° C. Газовые термометры не используются в технических измерениях,
, потому что жидкостные и паровые термометры имеют более благоприятные рабочие характеристики.
Рис. Рядом газовый термометр TGR
.
6. Термометры термопарные (термопары)
Принцип термоэлектрических термометров основан на физическом явлении, при котором термоэлектрическая прочность термопары зависит от температуры.Термопара, называемая термопарой, образована путем соединения на одном конце двух проводников из двух разных материалов (металлов, сплавов или неметаллов).
Термоэлектрическое явление, открытое в 1821 г. Т. Зеебеком, является результатом одновременного возникновения:
- явления Пельтье (1834 г.), заключающегося в создании определенной электродвижущей силы в точке соединения двух разных металлов;
- явление Томсона (1854 г.) - заключающееся в образовании термоэлектрической силы в однородном металлическом проводнике, если по его длине существует градиент температуры (концы проводника имеют разные температуры).
Электронное строение тел объясняет образование термоэлектрической силы, наличие свободных электронов в металлах, но позволяет только качественно оценить это явление.
Термопара состоит из трех основных частей (рис.11):
- термопара A и B,
- провода C, соединяющие ячейку с измерительным прибором,
- измеритель термопары, например милливольтметр мВ.
Рис.11 Схема устройства термометра
Термопары
Материалы для термопар должны соответствовать следующим требованиям:
- линейность, повторяемость и стабильность характеристики E = f (t) во время работы,
- высокая температура плавления и высокая допустимая температура для непрерывной работы,
- высокая чувствительность, т. Е. Высокое значение. ,
- возможно низкое удельное сопротивление,
- устойчивость к воздействиям, возникающим в условиях эксплуатации,
- низкая стоимость и простота изготовления (в т.ч.в соответствующая пластичность материала, облегчающая формовку проволоки).
Для получения максимально возможного значения силы E (t) на термопарах следует выбрать набор материалов, которые в так называемом термоэлектрического ряда находятся как можно дальше друг от друга. Термоэлектрический ряд был создан путем расположения материалов в соответствии с возрастающим значением термоэлектрической силы по сравнению с платиной.
Приемлемость платины обусловлена ее высокой температурой плавления, постоянными физическими свойствами и высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям.Значение термоэлектрической силы последовательно выражается как чувствительность: [мкВ / K]
В зависимости от используемого материала термопары можно разделить на три основные группы:
a) термопары из благородных металлов,
b) термопары из недрагоценных металлов. металлы,
в) термопары с неметаллами.
Группа а) включает в основном те термопары, которые содержат платину.
Рис. 12 значение термоэлектрической силы E в милливольтах в зависимости от температуры для различных металлов
ТАБЛИЦА 1.Средние значения термоэлектрической чувствительности различных материалов по отношению к платине в диапазоне температур
(0 ÷ 100) ° С и значение допустимой температуры для продолжительной эксплуатации
Материал, который является положительным электродом, всегда занимает первое место в названии термопары. Таблица 1 показывает, что материалы, не являющиеся металлами или их сплавами, являются наиболее чувствительными. Поскольку термопары изготавливаются в виде проволоки, от материала требуется пластичность.
Только в специальных версиях термопары изготовлены из неметаллических материалов.Например, термопара с Pt-теллуровыми электродами имеет чувствительность 210 мкВ / К, диапазон применения до 300 ° C и используется в оптических пирометрах. Эта термопара не может быть сформирована в виде проволоки. Другим примером являются высокотемпературные термопары:
- графит-вольфрам - выполнен в виде вольфрамовой проволоки, помещенной в графитовую трубку, рабочий диапазон до 1800 ° C,
- графит-карбид кремния - дает высокую термоэлектрическую силу около 500 мВ при температура 1700 ° C,
- тантал-кремний-танталовый стержень, помещенный в трубку из карбида кремния; термоэлектрическая сила составляет примерно 500 мВ при 1400 ° C.
На рис. 13 показаны термоэлектрические характеристики металлических термопар, описанные в польских стандартах. Термопара медь-константан , маркированная как T или Cu-CuNi, используется в диапазоне от -200 до + 500 ° C, чаще всего используется в лабораторных измерениях. Он не может работать в окислительной атмосфере.
Термопара хромель-копель , обозначение Хром-копель (NiCr-NiCu), характеризуется самым высоким значением термоэлектрической силы среди металлических термопар, используется в диапазоне от -50 до + 600 ° C (иногда до 800 ° C). ° С).Термопара железо-константан , маркированная J или Fe-CuNi (Fe-Konst), широко используется из-за ее низкой цены, относительно высокого значения термоэлектрической силы
и возможности использования как в окислительной, так и в восстановительной атмосферах. Диапазон применения от -200 до + 600 ° C (условно до + 800 ° C). Термопару следует защищать от контакта с газами, содержащими влагу, кислород и серу. Близким аналогом термопары Fe-Konst является термопара Fe-Kopel.Термопара никель-хром-никель-алюминий с маркировкой K или NiCr-NiAl устойчива к окислительной атмосфере, при более высоких температурах чувствительна к восстановительной атмосфере и присутствию соединений серы. Термопара K имеет самую высокую рабочую температуру из всех термопар из недрагоценных металлов, до 1000 ° C (даже до 1100 ° C). Он имеет почти прямолинейную термометрическую характеристику (термопара ChromelAlumel имеет аналогичные свойства). Эта термопара заменила обычно используемые NiCr-Ni.Платино-платиновая термопара, обозначение S или PtRh20-Pt (90% Pt, 10% Rh-Pt) используется при температуре до 1300 ° C (иногда до 1600 ° C). Это самая распространенная термопара из благородных металлов. Он используется в качестве эталонной термопары при воспроизведении международной шкалы температур.
Рис. 13 Характеристики наиболее популярных термопар.
Для защиты термопары от механических повреждений и воздействия окружающей среды она помещена в газонепроницаемый защитный кожух.Термопара вместе с защитной оболочкой образуют термоэлектрический датчик температуры. Конец датчика - это головка, в которой размещаются соединительные клеммы, рис. 14. Электрическая изоляция термопар термопары выполнена из керамических трубок или изолирующих шариков.
В простейшем датчике термопары, как показано на рис. 14, установленные термоэлектроды, образующие термопару, помещаются непосредственно в защитную оболочку, а керамическая оболочка используется для изоляции спая термопары от нижней части оболочки (3). .
Рис.14 Прямой термоэлектрический датчик, предназначенный для работы при атмосферном давлении: 1 - термопара, 2 - керамическая изолирующая трубка, 3 - керамическая оболочка, 4 - защитная крышка, 5 - головка, 6 - монтажная труба, 7 - монтажный фланец, 8 - клеммы подключения, 9 - сальник
В таком варианте осуществления имеется довольно большой зазор между сварным швом и экраном, что приводит к увеличению погрешности измерения температуры. В варианте осуществления, показанном на рис. 15 b), термоэлектроды, изолированные с помощью бусинок с двумя отверстиями, помещены в металлическую трубчатую оболочку с толщиной стенки 0,5 мм,
, которая образует внутреннюю крышку датчика.
Материалы для защитных покрытий должны быть стойкими к:
- высоким температурам, механическим воздействиям, вибрациям, коррозии и эрозии, а также должны характеризоваться хорошей теплопроводностью и низкой тепловой инерцией. Для изготовления экранов используются следующие материалы: чугун, конструкционные, нержавеющие, кислотостойкие и жаропрочные стали, а также жаропрочные сплавы и керамические материалы. В диапазоне температур 1100 ° C (1200 ° C) используются стальные кожухи, а термопары из драгоценных металлов дополнительно защищены газонепроницаемым керамическим кожухом.Оболочки термопар для измерения температуры в условиях давления выполняются в виде цилиндрических оболочек (рис. 15а) со сварным дном, а для самых высоких давлений - в виде массивных оболочек конического сечения (рис. 15в) с отверстием
Просверлено
м, эти крышки ввариваются в стенку устройства. Обычно c
используется для температур выше 1200 ° C.керамические защитные крышки.
Рис.15. Термоэлектрические датчики давления: а) цилиндрический датчик, б) измерительная вставка
, в) конический датчик; 1 - термоэлектроды с изоляцией, 2 - внутренняя оболочка
, 3 - зажимная пластина
В сантехнике используются термопары двух типов:
- турель
- кабель
Термопары слева - кабель, головка
7.Термометры сопротивления
Принцип действия термометров сопротивления основан на явлении изменения сопротивления электрических проводников или полупроводников с температурой. С повышением температуры увеличивается амплитуда колебаний ядер атомов и увеличивается вероятность столкновений свободных электронов и ионов, что увеличивает торможение движения электронов и вызывает увеличение удельного сопротивления. В полупроводниках количество свободных электронов быстро увеличивается с повышением температуры, что означает, что в целом их удельное сопротивление уменьшается с повышением температуры.Измерение температуры термометрами сопротивления заключается в измерении сопротивления термометрического резистора, образующего термометрический датчик (датчик температуры). Термометр сопротивления состоит из датчика термометра, соединительных кабелей, электросчетчика и источника электроэнергии.
Металлы, используемые для термометрических резисторов, должны соответствовать следующим требованиям:
- максимально возможное значение теплового коэффициента удельного сопротивления, обеспечивающее высокую температурную чувствительность датчика,
- максимально возможное удельное сопротивление, позволяющее изготавливать резисторы малых размеров,
- максимально возможная температура плавления,
- стабильность физических свойств металла в используемом температурном диапазоне,
- коррозионная стойкость,
- воспроизводимость. физических свойств металла, обеспечивающего взаимозаменяемость термометрических резисторов,
- легкость пластической обработки.
Из-за требования легкой воспроизводимости металла для термометрических резисторов используются только чистые металлы, которые также имеют более высокие коэффициенты, чем их сплавы. Для производства термометрических резисторов сначала используется платина, затем никель и иногда медь, таблица
Платина (Pt) имеет лучшие преимущества как металл для термометрических резисторов. Он отличается высоким постоянством физических свойств, податлив и устойчив к коррозии. Поскольку изменения сопротивления можно измерить очень точно, можно измерить температуру с погрешностью менее ± 0,001 K с помощью платинового термометра сопротивления, который является самым точным из всех термометров.
Никель (Ni) имеет высокий коэффициент термического изменения сопротивления. Показывает высокую стойкость к химическим воздействиям и окислению при температуре до 250 ° C. На практике верхний диапазон применения никеля для термометрических резисторов составляет + 180 ° C.
Медь (Cu) легко доступна и дешева, но не очень устойчива к окислению. Его можно использовать в основном в холодильных установках и при температурах, близких к температуре окружающей среды. В диапазоне температур применения термометрическая характеристика практически линейна.Еще один недостаток меди - относительно низкое значение удельного сопротивления ρ, см. Таблицу выше.
На рисунке 24 показано соотношение R t / R 0 как функция температуры для платины, никеля и меди. Резисторы с номинальным сопротивлением 100 Ом, обозначенные как Pt100, Ni100 или Cu100, обычно используются для технических измерений. Лишь некоторые миниатюрные резисторы имеют сопротивление 50 или 46 Ом. В таблице 6 приведены термометрические характеристики резисторов, а на рис. 16 - допустимые отклонения температуры для отдельных типов резисторов с учетом их класса.
Рис. 16 Отношение сопротивления Rt термометрического резистора при температуре t к сопротивлению R0 при температуре 0 ° C в зависимости от температуры t для металлов, используемых в термометрических резисторах
ТАБЛИЦА Стандартизированные значения сопротивления термометрических резисторов в Ом в зависимости от температуры
Для измерения сопротивления термометрического датчика через него должен протекать ток, который должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить адекватную точность измерения, и должен быть как можно меньшим, чтобы исключить значительную ошибку, которая может быть вызвана нагревом датчика. резистор (самонагревающийся).Предполагается, что этот ток должен быть ≤1 мА. Это дает
для Pt100 падение напряжения 0,1 В при 0 ° C. Важным вопросом при измерении температуры жидкостей является способ крепления датчиков. Датчики устанавливаются в герметичные металлические корпуса в виде труб разной длины диаметром Ø (3 ÷ 9) мм (рис. 17). Измерительные наконечники могут быть выведены в виде пучка гибких проводов (кабельные датчики) или плотно закрытой головки с винтовыми зажимами (датчики головки).
Рис. 17 Датчики сопротивления головки и кабеля. Конструктивно они практически идентичны термопарам.
Рис. 18 Способы монтажа в трубопроводы.
8. Термометры радиационные
Также известные как радиационные пирометры, они измеряют температуру бесконтактно, исходя из количества испускаемого инфракрасного излучения. В радиационных пирометрах температура объекта контроля определяется путем измерения мощности излучения во всем спектре от инфракрасного до ультрафиолетового.В зависимости от используемого преобразователя излучения мы различаем термоэлектрический и фотоэлектрический. В радиационных пирометрах излучение от объекта
, проверяемый оптической системой, встречает термостат (преобразователь), который преобразует энергию излучения в тепловую.
Используются для измерения температуры внутри промышленных печей и температуры поверхности корпусов в диапазоне 400 - 2500 ° C. Точность измерения таких пирометров составляет около 2%.
9.Термометры прочие
Для измерения температуры там, где нет требований к ее точности, например, для подтверждения ее минимального значения, используются температурные индикаторы, такие как:
- Конусы Сегера
- мелки термометрические
- термометрические пленки
Конусы Сегера - выполнены в виде усеченных пирамид из материала с разной температурой размягчения. После достижения заданной температуры конус изгибается, касаясь кончика основания.Процесс изгиба конуса рассматривается как точка достижения заданной температуры. Поместив в печь несколько конусов Сегера с разными температурами плавления, можно наблюдать фазы достижения последовательных уровней температуры. Диапазон измерения конусов от 600 до 2000ºC.
Рис. Вверху конусы Сегера (википедия)
.
Высококачественные биметаллические термометры в алюминиевом корпусе. Идеально подходит для измерения температуры газов и жидкостей в промышленных приложениях. Предназначен для установки в трубопроводы, резервуары, системы и отопительные приборы. Имеет стандартные подключения. Биметаллические термометры доступны с различными соединениями. Длина погружных трубок с отдельными соединениями подходит для стандартных защитных карманов.
Технические данные:
Центр технического снабжения Ferrodo
Ferrodo занимается организацией поставок технической продукции с 1998 года.Почти двадцатилетний опыт позволил компании обогатить ассортимент продукции широким ассортиментом инструментов, принадлежностей для сварки, крепежа и различных подшипников. Материалы, которые распространяет Ferrodo, поступают с заводов, имеющих все необходимые сертификаты, подтверждающие надежность продукции.
Продукция Ferrodo - высокое качество по привлекательной цене
Ассортимент Ferrodo позволяет комплексно оснащать производственные цеха, мастерские и цеха.Продукция, подписанная этим брендом, также пригодится в частных домах. Помимо широкого спектра технических материалов, компания предоставляет профессиональные консультации и поддержку специализированного персонала.
Средний рейтинг покупателей 0/6
Основываясь на мнениях наших клиентов
Ваше мнение может быть первым.
.Промышленное централизованное теплоснабжение
Биметаллический термометр модели 46 в основном используется в отопительном, климатическом и холодильном оборудовании для контроля температуры технологического процесса.
- Прочный и экономичный
- Диаметр корпуса 50, 63, 80 и 100
- Диапазоны измерения до 0 ... 120 ° C
Для холодоснабжения и кондиционирования воздуха
Биметаллический термометр модели 48 специально разработан для использования в системах кондиционирования воздуха и холодоснабжения для измерения температуры в воздуховодах.
- Класс точности 2
- Диаметр корпуса 63, 80, 100 и 160 мм
- Диапазоны измерения от -30 ... + 50 ° C до -30 ... 120 ° C
Стандартная версия
Биметаллический термометр Модель 50 предназначен в основном для бытовых и промышленных систем отопления, водогрейных котлов и систем электроснабжения.
- Класс точности 2
- Диаметр корпуса 63, 80, 100 и 160
- Диапазоны измерения до 0 ... 200 ° C
Промышленное исполнение, задняя или радиальная версия
Эта серия биметаллических термометров предназначена для установки в трубах и резервуарах.
Версия с защитной гильзой или без нее предлагает множество возможностей для измерения температуры газообразных и жидких сред.
Использование термометров во взрывоопасных средах возможно без специальной маркировки в зонах 1 и 2 (газы, группы IIA, IIB, IIC).
- Диапазон температур от -30 ° C до +500 ° C
- Большой выбор номинальных диаметров от 25 до 160 мм
- Корпус и датчик из хромоникелевой стали
- 5 различных форм конструкции разъема
Промышленное исполнение, сзади, регулируемый корпус и датчик
Термометры этой серии предназначены для установки в трубах, резервуарах, установках и машинах
.
Благодаря высокой степени защиты (IP 65) и текучему наполнению термометр можно использовать при высоких вибрациях.
- Универсальное применение
- Корпус и датчик из хромоникелевой стали
- Номинальный размер 3 дюйма и 5 дюймов
Промышленная версия, задняя или радиальная версия, регулируемый датчик и делители
Термометры этого типа предназначены для использования в трубопроводах, резервуарах, установках и машинах. Датчик и корпус изготовлены из стали CrNi. Степень защиты корпуса (IP 65) и жидкое наполнение позволяют работать в условиях высоких вибраций.
- Универсальное применение
- Корпус и датчик из нержавеющей стали
- Биметаллический термометр с регулировкой нулевой точки на задней стороне корпуса
- Сертификат German Lioyd (заполнение жидкостью, задняя или нижняя версия)
Версия из нержавеющей стали, задний или радиальный, регулируемый датчик и делители
Термометры этой серии предназначены для установки в трубопроводах, резервуарах, установках и машинах.Благодаря высокой степени защиты (IP 65) и заполнению жидкостью термометр можно использовать при сильных вибрациях.
- Диапазон применения -70 ... +600 ° C
- 6 различных схем подключения на выбор
- Корпус и датчик из хромоникелевой стали
В следующей статье мы хотели бы представить различные типы датчиков температуры, то есть в общем случае устройства для измерения температуры.
В первой части мы представим широкий ассортимент термостатов от швейцарской компании с давними традициями TRAFAG AG . Технологии и опыт, накопленные компанией, производящей устройства на протяжении 75 лет, привели к усовершенствованной и надежной конструкции, системе измерения и, что наиболее важно, к долговременной стабильности и воспроизводимости.
Именно долговременная стабильность, повторяемость и надежность стали ключом к успеху не только в производстве термостатов, но и других устройств этого известного производителя контрольно-измерительного оборудования.
Термостаты - это механические устройства, позволяющие поддерживать заданную температуру. На схеме ниже показаны отдельные компоненты устройства.
Пружина (отмечена красным) - элемент, казалось бы, тривиальный.Однако, если присмотреться к этому элементу термостата, оказывается, что надежность этого элемента так же важна, как надежность микровыключателя, сильфона и датчика с капилляром.
Правая пружина и другие элементы, не меняющие своих характеристик в течение длительного периода времени, несмотря на значительное количество циклов срабатывания, и рычаг переключения из биметаллического материала являются ключевыми элементами надежности термостатов, которые не выдерживают требуется корректировка .
Все термостаты имеют одинаковый надежный механизм (фото ниже).
Различия в конструкции различных версий вызваны предполагаемым использованием термостатов. Независимо от того, имеет ли термостат внешнюю настройку (позволяет изменять настройку, не снимая корпус) или внутреннюю, мы можем определить несколько типов, в том числе:
Условное разделение представленных ранее термостатов не зависит от того, изготовлены ли сильфон, капилляр и датчик из меди (Cu) или из нержавеющей стали (316l), и независимо от того, каким фактором наполнены эти элементы. В зависимости от назначения устройства используются различные типы наполнения, например, термостаты защиты от замерзания - Frostats заполняются Coolanol SO-59, который идеально подходит для низких температур. Это один из трех факторов, используемых Trafag.Эти факторы различаются характеристиками теплового расширения и применяются в разных диапазонах температур.
Эти устройства имеют датчик и капилляр, встроенные в корпус. Они используются везде, где мы заинтересованы в измерении окружающей среды, например, в холодильных камерах, складах, подсобных помещениях, курятниках и т. Д.
Мы используем канальные термостаты там, где мало места или где невозможно установить точку измерения.Измерение заменяется датчиком в специальной крышке - эта крышка является механической защитой от повреждений, но не оболочкой (см. Рисунок ниже).
Термостаты с капиллярной трубкой позволяют размещать датчик от 3 до 5 метров от корпуса, что полезно там, где доступ к месту измерения затруднен. Особым типом капиллярного термостата является Frostat - термостат незамерзания, в котором длина капилляра может достигать 6 метров, и одновременно он является датчиком.Заморозки используются в основном в HVAC и холодильной промышленности.
Вышеупомянутая длина капилляра позволяет легко установить внутри вентиляционной установки на теплообменник, защищая его от охлаждения и выхода из строя.
Специально для этого применения доступны компоненты для монтажа без повреждения датчика / капилляра.
Как и в случае любого капилляра, необходимо соблюдать соответствующий радиус изгиба, чтобы не перекрывать поток рабочего тела.Термостаты с защитной оболочкой предназначены для измерения температуры в местах, где не рекомендуется прямой контакт датчика со средой. Оболочка позволяет снимать термостат, не прерывая процесс измерения температуры.
Интересный вариант термостата - Navistat.
Он имеет усиленный корпус, оболочку и специальную крышку капиллярной трубки, что делает его идеальным для работы непосредственно с главными маршевыми двигателями и морской автоматикой.
Устройства
в версиях Ex для потенциально взрывоопасных сред (с сертификатом ATEX) также имеют тот же корпус, что и вышеупомянутый Navistat. Trafag также предлагает широкий ассортимент термопар и промышленных датчиков PT100 и PT1000.
При описании датчиков температуры нельзя не учитывать термометры, которые широко известны даже в домашних условиях.
Показанный здесь швейцарский термометр Рюгера представляет собой биметаллический термометр, в котором два элемента с двумя различными физико-химическими свойствами постоянно соединены по всей длине контакта.
Более 75 лет опыта в производстве биметаллических элементов позволяют Rueger производить высококлассные термометры во многих версиях, предназначенных для использования почти во всех отраслях промышленности.
Производство биметаллического элемента, его профилирование и испытания - сложный процесс из-за необходимости обеспечить класс точности +/- 1% от показания и многолетнюю долгосрочную стабильность.
Rueger производит биметаллические элементы с использованием технологии двойной обмотки, которая обеспечивает очень короткое время отклика и минимизирует длину элемента. Для обеспечения класса точности биметаллический элемент при проверке соотносится с конкретной версией шкалы термометра.
Примером сложного применения, безусловно, являются судовые дизельные двигатели, для того чтобы соответствовать требованиям этого приложения, термометры должны быть заполнены специальным силиконовым маслом, которое устранит вибрации всей измерительной системы и в то же время не повлияет на погрешность измерения.
Предлагаем вам прочитать следующий пост с описанием прибора для измерения температуры в системах кондиционирования и вентиляции . Мы представляем там большую группу датчиков температуры и датчиков температуры для HVAC.
Приборы для измерения температуры поставляются Poltraf Sp. z o.o. .
.Рабочее давление в любой трубопроводной системе или любой производительности требует постоянного контроля обслуживающим персоналом. Для измерения давления используется измерительный прибор, называемый манометром. Благодаря им они получают информацию о состоянии технологической системы. Эти измерительные датчики выпускаются в двух версиях для измерения высокого и низкого давления.Кроме того, необходимо учитывать тот факт, что по трубопроводным системам могут передаваться различные рабочие среды, например, холодная вода под давлением 2-4 атм. Или перегретый пар с рабочей температурой более 130 градусов. Такое положение дел привело к тому, что на практике существуют разные способы установки манометров в трубопроводных системах или контейнерах.
Для успешного выполнения своих функций необходимо правильно установить, какие способы установки существуют, пожалуйста, рассмотрите ниже.
Его можно устанавливать только на том месте, где оно было перемешано. Устройство необходимо установить в рабочее положение. Как правило, это описано в инструкции по его эксплуатации. Указывается способ монтажа на трубопровод и допуски к установке. Можно установить с помощью ключа. Крутящий момент не должен превышать 20 Н × м. Перегрузка корпусов некорректна.
На практике используется несколько способов монтажа:
Устанавливаются в тех местах, которые указаны в проектной документации, например, до и после арматуры. В том месте, где установлен манометр, нужно установить переходник. Его или он готовит, иногда их облажают. Сварка - самый доступный способ крепления переходников.
Прямой Метод используется для сборки устройств, которые работают в стабильной среде без скачков давления и частой замены датчика.
Если планируется, что при проверке данных придется переводить прибор на атмосферное давление, то в этом диапазоне он устанавливается на трехходовых кранах. Используется для атмосферного воздуха. Кроме того, возможна установка манометров с трехходовым краном и трубы с сифоном, дающей возможность производить замену прибора без остановки рабочего тела. К тому же наличие такого крана позволяет выполнять различные работы, когда нет необходимости доводить его до конца.
В дополнение к этим способам установки используются и такие, как установка импульсной трубки. Необходимо защитить механизм измерительного прибора от перепада давления.
Для установки измерительного прибора этот метод имеет смысл сначала установить переходник, затем трубу, двухходовой кран и только после этого можно установить сам датчик.
Импульсная трубка используется, когда рабочая среда, такая как пар, имеет рабочую температуру, превышающую стандарты измеряемых характеристик.Наличие патрубка предотвращает контакт рабочего носителя с манометром.
Манометр следует устанавливать только вертикально. Это должно обеспечить нормальные данные для чтения. Шкала манометра может быть наклонена под углом не более 30 °. Датчик должен быть освещен и защищен от воздействия солнечных лучей и низких температур.
После установки прибора и готовности системы к работе в штатном режиме, а затем обеспечения сохранности прибора, не рекомендуется сразу загружать установленный измерительный прибор.Давление указано для плавного подъема, без скачков и без выхода за пределы установленных лимитов.
Когда счетчик установлен, герметичность взаимосвязи между счетчиком и креплением, на котором он установлен. Для этого используются различные уплотнительные материалы, например лента или резьба FUU. Для повышения надежности можно обращаться с уплотнительными материалами. Все используемые материалы должны соответствовать условиям эксплуатации, то есть если в трубопроводной системе используется пара трубопроводов (минимальная температура 130 ° C), то установка ленты FUU, рассчитанная на рабочую температуру, составляет 95 ° C. неприемлемо.Кстати, некоторые монтажные организации по старинке в качестве изоляционного материала относятся к проходу, следует отметить, что это не приветствуется.
И все свое замечательное платит за клиента (по мнению большинства дизайнеров, у него роща деревьев с деньгами - ветка качалась, платил чье-то лень). А может незнание физики. А блок клапанов к манометру Почему ??? Как правило, термометры имеют меньшие размеры, чем точки манометров или закладные для крепления манометра при необходимости (арматура).Иногда полезно узнать у оценщика, в чем разница. И зачем DU50, если там градусник. По белорусскому законодательству расширитель нужен минимум 65 (снаружи 76), считаю требование оправданным.
По мнению всех заказчиков, проекторы не умеют проектировать и хотят только поставить заказчика на сторону бабушки. И не беспокойтесь о том, что делается по стандартам, а есть отработанная методика - главное, что они настолько неудобны, а значит, они ошибочны.
Я объясню. Раньше заказывались определенные устройства с определенной резьбой и т. Д., Поэтому выбранное устройство было выбрано на основе места установки и был заказан инструмент. Сейчас невозможно заказать конкретное устройство - 99% покупателей покупают инструменты на конкурс. То же и с блоками клапанов. Что не заморачивалось с резьбой и там и там, разработаны анкеты, где блоки клапанов оканчиваются устройствами, разделителями диафрагмы, кольцевыми трубками сифона и т. Д. Наше сцепление поэтому было бы все и поменять, если бы купили еще одно, согласования и переходники.Выдержать для клиента несколько тендеров, и представители клиента также анализируют предложенные варианты, то есть тоже проводят группу времени. Поэтому институт «Олан-проект Роснефть» был разработан и согласован в профильном ведомстве. Мы тоже очень много работаем с «Роснефтью» и взяли то же самое. Мы предлагаем одних и тех же клиентов OL и другим - они комментируют дыни, но в основном все согласны.
Теперь о переходе - размер корпуса позволяет установить не менее 50 труб без значительного перекрытия сечения труб.На меньший диаметр запрещается размещать механиков и установщиков. Остается установить расширитель. Заказывается ли он в приборной части как отдельный общий элемент или как набор общих частей у установщиков (а у них есть такие части, да и полные переходы и кусок трубы) - это уже детали. Это намного проще для всех установщиков стандартных деталей, и мы не собираемся делать Гарни. Вы знаете - ни одной претензии! Точнее, она была одна - была одна... в Саратове хотели установить датчики давления и манометры вместо боевой наружной резьбы. Но это, как вы понимаете, не столько при малых диаметрах, а и под давлением в целом.
Зачем нужен клапанный блок для манометра? В собственном манометре также есть давление, и он может выйти из строя как обычный датчик давления, что означает, что его, возможно, потребуется снять для замены или проверки. Вот для этих целей и размещают клапанный блок. Нет, конечно, и конечно два обычных клапана - отключение и сброс, можно заказать конструкцию с одним клапаном и отверстием сброса, многое можно.Но заказчик по-прежнему хочет унификации - чтобы один элемент можно было разместить в другом месте для другого манометра или датчика давления.
Что касается термометров - DU Pipe 50, высота шпателя 50, всего 100 мм. Если взять гильзу 80 мм, то она пойдет на трубу на 30 мм, то есть потом появится во второй трети - как можно поставить. Если поставить удлинитель (на ЗК), можно взять втулку и 100 мм.
И 65 труб никогда не было - только 50, 80, 100 и далее.
При дистанционной установке манометр подключается к выбранному устройству через импульсную линию.На рис. 64.6 показано, что показана схема трубопровода, показана схема трубопровода для измерения давления агрессивных жидкостей, а на фиг. 64, в - пара.
К объекту (трубопроводу) 1 через кран 10 крепится распределительный сосуд 5, к которому краном 7 подсоединяется импульсный трубопровод. Трубопровод имеет вертикальную трубу, к которой подходят ответвления с разветвлением 1:10. Верхняя часть стояка служит для сбора газов (газосборник), к которым может получить доступ кран 11. Нижняя часть трубы используется для сбора шлама, который соединяется краном 12.На воздухо- и газопроводах Эта часть называется сборщиком конденсата. Устройство 4 подсоединяется к трубопроводу двухходовым краном 3. Краны 8 и 9 служат для опорожнения и наполнения емкости, а кран 6 - для контроля уровня разделяющей жидкости.
Импульсная трубка разделительной жидкости и разделительный сосуд 5 заполняются в последовательности, описанной ниже. Трубопровод очищается сжатым воздухом. Перекачивание жидкости осуществляется краном 12, который находится в нижней точке импульсной линии.Когда жидкость течет через кран 6, разделительный сосуд выключается (кран 7 закрывается). Заполнение продолжается до тех пор, пока жидкость не будет переполнена краном 11, расположенным в верхней части трубопровода.
Затем сосуд через клапан 9 наливают измеряемой жидкостью. Подсоедините сосуд к измеряемой мере и подключите прибор (откройте краны 10, 7, 3).
На Паровом тракте уравнительная емкость 13 и импульсный трубопровод заполняются конденсатом на 30 ... 40 минут при открытом кране 10.Кран 14 периодически открывается, и при подключении из него конденсата прибор подключается к прибору 3.
При значительной разнице ΔH, уровней места выбора и места установки манометров в показания прибора необходимо ввести поправку Δp = C * ΔH (C - удельный вес жидкости, заполняющей импульс, заполняющий трубопровод импульсом).
Поэтому, чтобы не делать поправок, как и при высокодетальных измерениях, в комплект входит электрический манометр с электрическим или пневматическим выходным сигналом GSP.
Контроллеры (водостоки, жажды) устанавливаются на устройства или специальные металлоконструкции. На рис.65, а также показана установка маномографа диафрагмы MEMB.
Манометрыпредназначены для преобразования жидкостей и газов в сигнал электрического тока 0 ... 5 мА. Присоединенный к манометру, он может работать с дополнительным устройством KSU, «DISC-250» или ДРУГИМ, A Контрольно-регулирующим устройством с соответствующим выходным сигналом. Устройство монтируется на кронштейне 1 (или другой монтажной площадке).Корпус 2 устройства закреплен винтами 3. Отклонение от вертикали не более 1 ... 2 °. Измеренное давление суммировано 4. Для этого необходимо открутить гайку 5, отсоединить узел. Приварить его к импульсной трубе и установить узел на место. Электропитание 220 с частотой 50 Гц на установку подается по кабелю через DLAND 6, а выходной кабель через дроссель 7. Клеммы подключения находятся внутри клеммной коробки 8.
На рис. 65.6 Установка чувствительных манометров показана установка нагнетания сильфона 1 с пневматическим выходным сигналом 20... 100 кПа (0,2 ... 1 кгс / мм 2) на трубе или на стойке от трубы 2. Измеренное давление подается в штабелеукладчик 3, а на арматуру 4 и 5 - по силовому трубопроводу. и выходной конвейер.
Устройства сигнализации давления могут быть бесшумными (датчики и преобразователи давления). Например, ДД, РД-1 и др. Или встроенные средства измерения - 717 CR и другие с электрическими или пневматическими выходами.
Датчики давления устанавливаются на штатив и металлоконструкции, а измерительные приборы - на циферблат.Устройства имеют выступающую или утопленную установку, аналогичную показанной на рис. 58. . Монтаж импульсных трубок, силовых труб и выходных сигналов, кабельных линий для сигнальных и силовых цепей, а также самодобавления выполняются таким же образом, как описано выше.
1. Шкала должна быть хорошо видна.
2. Подход к манометру должен быть свободным.
3. В зависимости от монтажной высоты манометров выбирается диаметр прибора:
· до 2 метров - диаметр 100 мм;
· От 2 до ж счетчиков - диаметр 160 мм;
· Над счетчиками ЗКХ - установка манометра запрещена.
4. Каждый манометр должен иметь отключающее устройство (шасси CX, клапан или кран)
Правила обслуживания манометра .
Согласно ТУ разместить площадку «О»
Ведомственный осмотр 1 раз в 6 месяцев.
Проверка состояния - 1 раз в 12 месяцев.
Снимайте и устанавливайте манометры только с помощью гаечного ключа.
В случае разминки под давлением:
· С небольшими морщинами готовится компенсатор;
При высокой морщинке применяется специальный прибор - эспандер с двумя сальниками.
4. Первая помощь при потере сознания (обмороке) термическая и солнечная.
Номер билета 2.
1. Параметры, характеризующие продуктивный резервуар.
Нефть и газ накапливаются в трещинах, порах и пустотах горных пород. Поры слоев небольшие, но их много, и они занимают объем, иногда достигающий 50% от общего объема породы. Нефть и газ обычно содержатся в песочницах, песках, известняках, конгломератах, которые являются хорошими коллекторами и характеризуются проницаемостью, т.е.Способность пропускать жидкости через себя. Глина также имеет высокую пористость, но они не проницаемы из-за того, что они соединяют свои поры и каналы очень маленькие, а жидкость, которая в них находится, поддерживается в постоянном состоянии капиллярных сил.
Пористостью называется доля летучих пространств в общем объеме породы.
Пористость зависит в основном от размера и формы зерен, степени их герметичности и неоднородности. В идеальном случае (отсортированные однородные сферические зерна) пористость не зависит от размера зерна, а определяется их взаимным расположением и может варьироваться от 26 до 48%.Пористость естественной песчаной расы обычно намного ниже, чем у фиктивной почвы, т.е.почва состоит из сферических частиц одинакового размера.
Песчаники и известняки имеют еще меньшую пористость из-за наличия вяжущего материала. Наибольшая пористость в естественном грунте присуща пескам и глинам и увеличивается (в отличие от фиктивного грунта) с уменьшением крупности зерен, поскольку в этом случае их форма становится все более неправильной, и, следовательно, пакет зерен становится менее плотным.Ниже приведены значения пористости (в%) для некоторых пород.
Глина Сланец 0,5-1,4.
Глина 6-50.
Пески 6-50.
Песчаники 3.5-29.
Известняк и доломит 0,5-33
С увеличением глубины из-за увеличения давления пористость породы обычно уменьшается. Пористость коллекторов, для которых осушены эксплуатационные скважины, изменяется в следующих пределах (в%):
Пески 20-25.
Песчаники 10-30.
Карбонатные породы 10-20.
Карбонатные породы обычно характеризуются наличием различных трещин и классифицируются по индексу трещиноватости.
Одной из особенностей горных пород является гранулометрический состав, от которого во многом зависят другие физические свойства. Под этим термином понимается количественное содержание в породе разных зерен (в% для каждой фракции). Гранулометрический состав подготовленных пород определяется после их первоначального разрушения. Гранулометрический состав горных пород в той или иной степени характеризуется их проницаемостью, пористостью, удельной поверхностью, капиллярными свойствами, а также количеством нефти, остающейся в виде пленок, покрывающих поверхность зерна.На них ориентируются во время работы скважины при выборе фильтров, препятствующих прохождению песка и т. Д. Размер зерен большинства нефтяных пород варьируется от 0,01 до 0,1 мм. Однако обычно при изучении состава гранулометрического состава выделяют следующие размерные категории (в мм):
Галька, щебень> 10
Гравий 10-2.
грубый 2-1.
большой 1-0,5.
Среднее 0,5-0,25.
малая 0,25-0,1.
АЛЕВРОЙТ:
большой 0,1-0.05.
малый 0,05-0,1.
частицы глины
Размер частиц составляет приблизительно 0,05 мм, и их количество устанавливается методом удаления в наборе сит соответствующего размера, затем взвешиваются остатки по размеру и определяется соотношение (%) их веса к весу исходного образца. Содержание более мелких частиц зависит от методов осаждения.
Неоднородность горных пород по механическому составу характеризуется коэффициентом однородности - отношением диаметра фракции, составляющей со всеми более мелкими фракциями на 60% от общей массы песка, к диаметру частиц песчаника. фракция, составляющая все более мелкие фракции площадью 10% по весу от всего песка (D60 / D10).Для «абсолютно» однородного песка, все зерна которого одинаковые, коэффициент неоднородности kn = D60 / D10 = 1; КН для нефтепромысловых пород составляет 1,1-20.
Способность горных пород пропускать жидкости и газы друг через друга называется проницаемостью. Все горные породы в той или иной степени проницаемы. При имеющихся перепадах давления одни породы непроницаемы, другие - проницаемы. Все зависит от размера сообщения и каналов в породе: чем меньше поры и каналы в породах, тем ниже их проницаемость.Обычно проницаемость перпендикулярно направлению направления меньше, чем проницаемость по высоте.
Поровые каналы бывают суперкапиллярными и субкапиллярными. В каналах Суперкапилли, диаметр которых превышает 0,5 мм, жидкости движутся согласно законам гидравлики. В капиллярных каналах диаметром от 0,5 до 0,0002 мм при движении жидкости действуют поверхностные силы (поверхностное натяжение, капиллярная адгезия, муфты и т. Д.), Которые создают дополнительные силы сопротивления движению жидкости в пласте.В субкапиллярных каналах диаметром менее 0,0002 мм поверхностные силы настолько велики, что в них почти нет движения. В нефтегазовых горизонтах преобладают капиллярные каналы, в глинах - субкапилляры.
Нет прямой зависимости между пористостью и проницаемостью горных пород. Слои песка могут быть пористыми на 10-12%, но очень проницаемыми, а глина с пористостью до 50% остается практически непроницаемой.
Для одной и той же породы проницаемость варьируется в зависимости от количественного и качественного состава фаз, будь то вода, нефть, газ или их смеси.Поэтому для оценки проницаемости нефтесодержащих пород были приняты следующие понятия: абсолютная (физическая), эффективная (фазовая) и относительная проницаемость.
Абсолютная (физическая) проницаемость определяется движением в породе одной фазы (газ или однородная жидкость при отсутствии физико-химического взаимодействия между жидкостью и пористой средой с полным заполнением пор расы газом или жидкостью) .
Эффективная (фазовая) проницаемость - это проницаемость пористой подложки для данного газа или жидкости, когда содержимое находится в порах другой жидкой или газовой фазы.Фазовая проницаемость зависит от физических свойств породы и степени насыщения жидкостью или газом.
Относительный коэффициент пропускания - это отношение эффективного коэффициента пропускания к абсолютному коэффициенту пропускания.
Значительная часть коллекторов неоднородна по текстуре, минералогическому составу и физическим свойствам по вертикали и горизонтали. Иногда наблюдаются значительные различия в физических свойствах на небольших расстояниях.
In vivo, то есть в условиях давления и температуры, проницаемость ядер отличается от проницаемости в атмосферных условиях, что часто необратимо при создании условий резервуара в лаборатории.
Иногда емкость коллектора и промышленные запасы нефти и газа в резервуаре определяются объемом трещин. Эти отложения в основном ограничены карбонатными, а иногда и пограничными породами.
Обычные строгие закономерности в распределении систем трещин в структурных элементах, которыми ограничиваются нефтегазосодержащие месторождения.
Для оценки проницаемости обычно используется практическая единица Дарси, которая примерно в 10-12 раз меньше проницаемости 1 м2.
Единица проницаемости в 1 Дарси (1 д) предполагает проницаемость такой пористой среды при фильтрации через образец площадью 1 см2 и длиной 1 см с перепадом давления 1 кг / см2. С Значение 0,001 D называется Миллидарчи (MD).
Проницаемость пластов нефтегазовых пластов колеблется от нескольких миллидрайверов до 2–3 D и редко бывает выше.
Нет прямой зависимости между проницаемостью и пористостью горных пород.Например, трещиноватые известняки, имеющие низкую пористость, часто имеют высокую проницаемость, напротив, глины иногда бывают высокопористыми, почти непроницаемыми для жидкостей и газов, поскольку их поровое пространство состоит из субкапиллярных каналов. Однако, исходя из усредненных данных, можно сказать, что часто проницаемые породы часто более пористые.
Проницаемость пористой среды в основном зависит от размера поровых каналов, составляющих поровое пространство.
2. Сепараторы, собрание, устройство, принцип работы и обслуживания.
При добыче и транспортировке природный газ содержит различные типы загрязняющих веществ: песок, сварочный шлам, углеводородный конденсат, воду, нефть и т. Д. Источником загрязнения природного газа является дно зоны скважины, постепенно заворачивающееся и загрязняющее газ. . Подготовка газа осуществляется на промысле, от эффективности которого зависит эффективность использования газа. Механические примеси относятся к газопроводу как в процессе его строительства, так и в процессе эксплуатации.
Наличие в газе механических примесей и конденсата приводит к преждевременному износу трубопровода, отсечке арматуры, рабочим нагнетателя и, как следствие, снижению КПД и производительности компрессорной станции и магистрального газопровода.
Все это приводит к необходимости создания различных систем очистки технологического газа на глине. Пылеуловители Olter широко применялись на газах для очистки газов (рис. 3), что обеспечивало достаточно высокую степень очистки (до 97-98%).
Нефтяные пылеуловители работают за счет мокрого улавливания различных типов смесей в Газе. Загрязняющие вещества, смачиваемые маслом, отделяются от газового потока, само масло очищается, регенерируется и снова отправляется в сборник масляной пыли. Маслосборники чаще выполнялись в виде вертикальных сосудов, принцип работы которых хорошо проиллюстрирован на фиг. 3,
Очищенный газ попадает в нижнюю часть пылеуловителя, попадает в отбойный молоток 4 и, соприкасаясь с поверхностью масла, меняет направление своего движения.В результате в масле остаются самые крупные частицы. На большой скорости газ проходит по контактной трубе 3 в секции бобовых культур II, где скорость газа резко снижается, и частицы пыли по дренажным трубам стекают на дно пылесборника I. Затем газ попадает в секцию выхлопа. III, где газ очищается в сепараторе 1.
Недостатками масляных пылеуловителей являются: наличие постоянного необратимого расхода масла, необходимость очистки масла, а также нагрев масла в зимних условиях.
В настоящее время циклонные пылеуловители, работающие за счет приложения сил инерции для улавливания взвешенных частиц (рис. 4), широко используются на глине.
Пылеуловители Cycloneболее удобны в обслуживании, чем жирные. Однако эффективность обработки в них зависит от количества циклонов, а также обеспечения оперативным персоналом работы этих пылеуловителей в соответствии с режимом, для которого они запрещены.
Циклонный пылеуловитель (рис. 4) представляет собой сосуд цилиндрической формы, рассчитанный на рабочее давление в газопроводе, со встроенными циклонами.
Циклонный пылеуловитель состоит из двух отсеков: нижнего отсека 6 и верхнего отсека-осадителя 1, где происходит доочистка газа от загрязняющих веществ. В нижней части находятся циклонные трубки 4.
Газ через входное сопло 2 поступает в устройство в распределитель и приваривается к нему из 4-х звездочного циклона, который закреплен в нижней сетке 5. В цилиндрической части трубок циклона газ, за счет касательной поверхности , совершает вращательное движение вокруг внутренней оси трубного циклона.Под действием центробежной силы твердые частицы и капли жидкости отбрасываются от центра к периферии и перетекают в коническую часть циклонов, а затем в нижнюю часть 6 пылеуловителя. Газ после циклонных трубок поступает в верхнюю осадительную секцию 1 пылеуловителя, а затем, уже очищенный, через сопло 3 выходит из устройства. Во время работы необходимо контролировать уровень отделенной жидкости и мехпрома, чтобы их можно было своевременно удалить путем продувки через дренажную арматуру.Проверка уровня выполняется с помощью тормозов и датчиков, прикрепленных к оборудованию 9. LUKE 7 используется для ремонта и проверки пылесборника при запланированных остановках COP. Эффективность очистки газа с помощью циклонных пылеуловителей составляет не менее 100% для частиц размером 40 мкМ или более и 95% для частиц капельной жидкости.
В связи с невозможностью достичь высокой степени очистки газов в пылеуловителях циклонов необходимо проводить второй уровень очистки, при котором используются фильтры-сепараторы, установленные последовательно после циклонных пылеуловителей (рис.5)
Работа фильтра-сепаратора осуществляется следующим образом: Газ после входного сопла через специальный паровой колпак направляется на вход фильтрующей секции 3, где жидкость коагулирует и очищается от механических примесей. Через перфорированные отверстия в корпусе фильтрующих элементов газ поступает во вторую секцию фильтра - секцию сепарации. В секции разделения заключительная продувка газом от влаги улавливается сетчатыми пакетами. Через распределительные патрубки мехпром и жидкости удаляются в нижний дренажный сборник, а затем в подземные емкости.
Для работы в зимних условиях фильтр-сепаратор снабжен электрообогревом его нижней части, сборником конденсата и контрольно-измерительной аппаратурой. Во время работы Mehpromes улавливаются на поверхности фильтра-сепаратора. После достижения капли, равной 0,04 МПа, фильтр-сепаратор необходимо отключить и произвести замену фильтроэлементов на новые.
Как показывает опыт эксплуатации газотранспортных систем, наличие двух ступеней очистки обязательно на подземных массовых станциях хранения, а также на первой поточной компрессорной станции, принимающей газ от СПГ.После очистки содержание механических примесей в газе достаточно короткое и превышает 5 мг / м3.
Газ, поступающий в головные компрессорные станции из скважин, как уже отмечалось, почти всегда в этой лилии в одном количестве содержит влагу в жидкой и паровой фазах. Наличие влаги в газе вызывает коррозию оборудования, снижает пропускную способность газопровода. При взаимодействии газа в определенных термодинамических условиях образуются твердые кристаллогидраты, нарушающие нормальную работу газопровода.Один из наиболее рациональных и экономичных методов контроля гидратов при перекачке больших объемов газа - осушение газа. Осушитель газа приводится в движение устройствами различной конструкции с использованием твердых (адсорбционных) и жидких (абсорбционных) поглотителей.
С помощью установки для осушки газа в головных сооружениях снижается содержание водяного пара в газе, снижается вероятность конденсации в корпусе трубопровода и образования гидратов.
3. Системы и схемы сбора, транспортировки газа, их достоинства и недостатки
Если пульсация измеряемой среды превышает допустимую скорость или вероятность гидравлических ударов, необходимо минимизировать их воздействие на чувствительные части прибора.
Использование Пака и Сурика для пломбирования запрещено!
