Stroy-m.org

Строительный журнал
17 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ШКОЛА ТЕПЛОПУНКТА; Класс для продолжающих обучение

ШКОЛА ТЕПЛОПУНКТА – Класс для продолжающих обучение

ТЕПЛОСЧЕТЧИК В РАЗРЕЗЕ
Лекция 2: о датчиках давления

Вторая лекция нашего цикла посвящена датчикам давления. В составе теплосчетчика они встречаются нечасто. Почему? Дело в том, что действующие «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя» разрешают обходиться без них в закрытых системах теплопотребления, а также в открытых, если тепловая нагрузка в них не превышает 0,5 Гкал/час . Под эту категорию попадает большинство наших стандартных «домовых» систем. А раз так, то зачем тратить лишние деньги на оборудование? По той же причине и многие тепловычислители — те, что предназначены для применения в сфере ЖКХ — «не умеют» работать с датчиками давления. Поэтому вопрос о том, нужны ли в вашем конкретном случае, в вашем конкретном узле учета эти датчики, нужно решать заранее, на стадии разработки и согласования проекта. Ведь если в проект ошибочно заложен и по недосмотру согласован вычислитель, который с датчиками давления не работает, то в дальнейшем недостаточно будет просто докупить и смонтировать датчики — придется менять и его.

Роль измерений давления в учете тепла

Но почему в одних случаях обходиться без датчиков давления можно, а в других — нет? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте обратимся к формулам.

Как известно, в простейшем случае тепловая энергия определяется как произведение массы теплоносителя, прошедшего через систему теплопотребления, на разность удельных энтальпий теплоносителя на входе (в подающем трубопроводе) и выходе (в обратном трубопроводе) системы:

Теплосчетчик «напрямую» измеряет на массу и энтальпии, а объем и температуры. Массу он находит по известной со школы формуле «плотность на объем» —

И это было бы просто, если б не одно но: плотность воды зависит от ее температуры и давления. Причем зависимость эту нельзя выразить точной формулой — она определяется либо по специальным таблицам, либо при помощи апроксимирующего полинома. И энтальпия — это тоже функция давления и температуры, и тоже «табличная».

Таким образом, чтобы реализовать простейшую формулу M (h1 – h2), вычислитель должен получить от своих датчиков (измерительных преобразователей) информацию об измеренном объеме, температурах и давлениях, затем, зная температуры и давления, найти соответствующие им значения плотности и энтальпий, вычислить массу, вычислить разность энтальпий и только затем уже найти Q.

Получается, что без знания давлений теплосчетчик практически не способен выполнять свои функции? Теоретически — да. А на практике все определяется той точностью, с которой мы хотим производить измерения.

Не секрет, что если умножить не массу на разность энтальпий, а объем на разность температур, то в цифрах получим ПРИМЕРНО тот же результат. Ведь плотность воды при любой температуре и любом давлении БЛИЗКА к 1000 кг/м 3 , поэтому мы можем считать, что масса одного кубометра воды всегда ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО равна одной тонне. Так же и значения удельных энтальпий (в калориях на грамм) численно ПРИМЕРНО равны значениям соответствующих температур (в градусах Цельсия). А как велики эти «примерно» и «приблизительно»? Посмотрим табличку с цифрами и сами все увидим.

Воспользовавшись приведенными в таблице данными, каждый может посчитать, насколько мы ошибемся, если при одних и тех же значениях температур и давлений вместо точной формулы (масса на разность энтальпий) применим приближенную (объем на разность температур). Если для нас такая точность приемлема — пожалуйста. Но она не приемлема с точки зрения российских «Правил учета». Поэтому наши теплосчетчики вычисляют и плотности, и энтальпии. А вот европейские приборы — нет; в них используется упрощенная формула, правда, в нее для «улучшения точности» введен специальный коэффициент — коэффициент Штюка. Но о нем мы поговорим в одной из следующих лекций нашего цикла. Пока же вернемся к измерению давлений.

Как вы уже поняли, чтобы измерять тепло точно, необходимо вычислять плотности и энтальпии. Чтобы вычислять плотности и энтальпии, нужно знать давление. Но ведь в самом начале статьи мы сказали, что зачастую измерять давление. необязательно! Противоречие? И да, и нет. Потому как здесь все снова определяется тем, с какой точностью мы хотим учитывать тепло. И массу теплоносителя, разумеется. Посмотрим еще раз в нашу таблицу. Видно (сравниваем столбцы для температур 100 и 101°С), что при неизменном давлении с изменением температуры и плотность, и удельная энтальпия изменяются, скажем так, ЗАМЕТНО. А вот при одной и той же температуре, но разном давлении — НЕ ОЧЕНЬ. Кроме того, в нормально работающих системах теплоснабжения давление БОЛЕЕ-МЕНЕЕ постоянно. И ученые мужи посчитали и доказали: если в системах с тепловой нагрузкой менее 0,5 Гкал/час давление не измерять, а использовать приближенные к реальности константы, то точность измерений тепловой энергии не выйдет за установленные «Правилами учета» рамки. Слова «приближенные к реальности» выделены не зря: если значения давлений ввести в вычислитель наобум, да еще и задать их, например, одинаковыми для подающего и обратного трубопроводов, то учет будет некорректным.

Устройство датчиков давления

Итак, мы определились с тем, что датчики давления в составе теплосчетчика нужны тогда, когда тепловая нагрузка в системе превышает 0,5 Гкал/час. Или тогда, когда хочется быть особо уверенным в результатах учета. Или — когда по каким-либо причинам необходимо контролировать (регистрировать) давления в трубопроводах. Ведь «Правила учета» разрешают не использовать датчики тем, кто желает сэкономить на оборудовании, но не запрещают применять их тем, кому это для чего-либо нужно.

В общем, во многих случаях датчики давления в составе теплосчетчика необязательны, но полезны. Да и стоят они недорого, особенно по сравнению с преобразователями расхода. Принцип работы датчика прост: давление среды воздействует на чувствительный элемент, от чего его свойства изменяются, и эти изменения электронной схемой «транслируются» в выходной сигнал, пропорциональный давлению. В качестве чувствительного элемента может выступать, например, мембрана с расположенными на ней тензорезисторами. Под давлением тензорезисторы деформируются (тем сильнее, чем выше давление), в результате изменяется их электрическое сопротивление. По величине этого изменения и определяется давление.

Отметим: бывают датчики избыточного, а бывают — абсолютного давления. Избыточное — это давление сверх атмосферного, абсолютное — сумма атмосферного и избыточного. Если датчики давления изначально не входили в комплект теплосчетчика, то при их выборе необходимо точно знать, информацию о каком именно давлении — избыточном или абсолютном — должен получать вычислитель.

Монтаж и подключение датчиков давления

Внешне датчик давления представляет собой, как правило, небольшой цилиндр, в нижней части которого имеется резьба (чаще М20х1,5) для монтажа, в верхней — разъем или клеммник для подключения кабеля связи с вычислителем. В отличие, скажем, от термопреобразователя, чувствительный элемент которого всегда отделен от контролируемой среды как минимум корпусом, а чаще — защитной гильзой, чувствительный элемент датчика давления должен со средою соприкасаться. А среда в нашем случае — это горячая или очень горячая вода, в которой могут содержаться механические примеси. А мембрана датчика — деталь довольно нежная. Поэтому датчик давления монтируется не прямо «в стенку» трубопровода, а через так называемое отборное устройство — импульсную или демпферную трубку. Это, действительно, трубка, большая часть которой «свернута в кольцо». Одним концом присоединяется (обычно при помощи сварки) к трубопроводу, на другом монтируется датчик давления. Трубка защищает датчик от воздействия высокой температуры (вода в «кольце» остывает) и пульсаций давления. А чтобы датчик можно было легко демонтировать (для диагностики, ремонта, поверки), к трубке он присоединяется не напрямую, а через запорную арматуру (кран, вентиль).

Выходной сигнал датчика давления — чаще всего токовый. Сила тока изменяется в диапазоне 0-5, 0-20 или 4-20 мА пропорционально измеряемому давлению. Применяются также датчики, информативный параметр сигнала которых — напряжение. Поэтому при выборе датчиков давления необходимо знать, с каким именно сигналом работает ваш вычислитель.

Заключение

Вот, пожалуй, и все, что мы хотели рассказать о датчиках давления. В открытых системах теплопотребления с тепловой нагрузкой свыше 0,5 Гкал/час их применение в составе теплосчетчика обязательно, в системах с меньшей нагрузкой, а также в закрытых системах — на усмотрение потребителя. Если датчики давления не используются, в вычислитель должны быть введены осмысленные, близкие к реальным (расчетным, проектным) константы давлений. А при подборе датчиков для конкретного вычислителя необходимо знать, какое давление (абсолютное или избыточное) должен измерять датчик, и какой сигнал (токовый или напряжение) он должен передавать.

Перепечатка, копирование, тиражирование материалов «Школы Теплопункта» возможны только по согласованию с автором. Ссылки на страницы «Школы Теплопункта» могут размещаться на страницах других сайтов без предварительного согласования.

Выбор датчиков давления и температуры воды в трубопроводе

Я не связан с непосредственной установкой датчиков, но хотел бы выяснить некоторые моменты, касательно их установки.
Как говорил почтальон Печкин, «Для повышения общей образованности».
Итак:

Читать еще:  Ремонт электрических котлов отопления. Почему электрокотел не работает

1. Датчики температуры воды устанавливают под углом, навстречу её потоку. Зачем? Почему нельзя перпендикулярно? В то, что это как-то повлияет на скорость измерения не поверю. Может быть дело в воздействии абразива на гильзу, или отложениях каких-нибудь?

2. Сименсовские датчики давления работают до +80С, из-за чего их приходится подключать через недешёвую медную трубочку. Почему же менее именитые производители (сам вчера видел отечественный, габаритами как у сименсового) выпускают датчики, работающие до +150С? В чём подвох?

3. Сименс, в инструкции к своему датчику, однозначно требует, чтобы подключение к трубе производилось в нижней четверти. Ну, почему подключатсья внизу нельзя, я понимаю, там может скапливаться мусор. А почему нельзя сбоку? А почему нельзя сверху? Вверху может быть вздушная пробка, но какой от неё вред? Давление-то этого воздуха будет таким же, как и у воды. Или есть опасность, что там будет не воздух, а какой-нибудь агрессивный газ? Почему тогда другие датчики его не боятся?

1 Навстречу устанавливают для того, чтобы измерять температуру среды в центре потока. В других положениях будет происходить «заворачивание» к центру периферийных частей потока.
Хотя, это имеет значение только при ламинарном потоке (Re<2300), чего на практике не встретишь.

3 Мне кажется, что и у датчиков других изготовителей, когда в них находится тёплый влажный воздух вырастает всякая бяка.

1 . тут, у Вас опечаточка, не «датчик температуры воды», а термогильзу для датчика. А зазор меж ними есчо заливают маслом. А есчо длина датчика увеличивается в 1.41 раза. Все это — для увеличения точности измерения.

1. Не обязательно навстречу потоку. В документацици на теплосчетчик СТУ-1, например, рекомендуется устанавливать его под углом по ходу движения потока, т.е. абсолютно наоборот
И вообще, вовсе не обязательно устанавливать их под углом. Если радиус трубы соответствует длине погружаемой части гильзы, то она врезается под прямым углом.
ИМХО, придерживаться нужно того, что рекомендует фирма-изготовитель.

2. Трубку Перкинса использовать не пробовали?

Какой документ желаете? Мой опыт по поверке термопреобразователей? Та то не документ
В России вы такого документа не найдете, кроме инструкций к конкретному датчику в которых обозначены условия монтажа в зависимости от. читай все выше по теме.

Вот и не блудите
При чем здесь Госсрестр?
В первом случае вы дали методику к прибору(монтаж которого не противоречит тому что я написал), во втором случае вы приводите практически тоже самое + ссылка на ГОСТ 8.563.2 которого вы даже не читали, в котором есть рисунки которые все используют, ..но там, в госте, есть ключевое слово
Одним словом кончайте словоблудить! Прочтите внимательно мои посты.

Потому что разница в середине потока и у стенок трубы может достигать несколько градусов(в зависимости от температ), при турбулентном идет перемешивание..

. опять же в зависимости от расхода.

В остальном что вы написали — все верно.

Уважаемый!
Ничуть не сомневаясь в вашей компетентности, хотелось бы отметить следующее:
по вопросу который был задан автором темы, ваша осведомлённость оставляет желать лучшего.
«В первом случае» была приведена выдержка не из «методики к прибору», а «ПР 50.2.019-2005 Методика выполнения измерений при помощи турбинных, ротационных и вихревых счетчиков», которая является основополагающим документом (о чём вы видимо не в курсе?)!

А ГОСТ 8.563.2, не удосужились прочитать видимо вы!
Привожу цитату из оного:

«6.3.7 Наилучшим способом установки чувствительного преобразователя термометра (рисунок 11, а) является его радиальное расположение на теплоизолированном участке ИТ [3]. . «

Во всех приведённых мной документах — одна и та же ключевая фраза — «Наилучшим способом установки чувствительного преобразователя термометра является его РАДИАЛЬНОЕ расположение».

Если вы этого не знали раньше — рад что добавил новое в ваше мировозрение.

Опять категоричны? Это уже навивает мысли о вашей непрофессиональной упертости..
Опуститесь на землю, а еще лучше сходите в метрологичекую лабораторию по испытанию теплофизических процессов..

Вы приводите две методики измерений какими то приборами.
Вот когды вы приведете методики измерения характеристик термопреобразователей в трубопроводах — тогда можно поговорить и о мировозрении. Ок?

Читал читал-ни чего не понял.Викт пишет одно- с ним спорят и приводят в контраргумент рис11.На нем то,что и пишет Викт.

Одно скажу- а у кого ТСМ в реальных условиях не тек при тех гильзах штатных?Это медное кольцо ну совсем неправильное,не держит давления в трубе.

Да эт не так страшно
Просто чел. посчитал что ключевое в данных документах «Наилучшим способом установки. « и не обращает внимание что в данных док. ключевые фразы это как раз «Методика выполнения измерений при помощи турбинных, ротационных и вихревых счетчиков» и «Методика выполнения измерений при помощи сужающих устройств» и погрешность измерения температуры — «километр»
А вот если сравнить рисунки (монтаж в колене) направление потока разные. и вот интересно какому документу в таком случае отдаст предпочтение sl-spds?

Берем книгу «Теплотехнические измерения и приборы» В.П. Преображенского (издание М. «Энергия» 1978) и на странице 248 читаем:
«. Напомним также, что при выборе способа установки термоприемника необходимо учитывать, что коэффициент теплоотдачи больше при поперечном омывании термоприемника (рис. 6-1-6, б), чем при наклонном (рис. 6-4-6, а) и продольном (рис. 6-4-5) омывании. «
На странице 241 читаем:
«. Погрешности измерения также будет уменьшаться с увеличением
коэффициента теплопередачи и глубины погружения термоприемннка. Кроме того, погрешность измерения будет тем меньше, чем меньше коэффициент теплопроводности материала защитной трубки термоприемника и его элементов. При выборе способа установки термоприемника следует учитывать, что коэффициент теплоотдачи больше при поперечном омывании термоприемника, чем при наклонном и продольном омывании. «

? Я лично, с данной цитатой согласен, но только отчасти.

А вот мнение В.В. Цветкова , к.т.н., доцента Мурманского политеха..

Если вы сталкивались с узлами «коммерческого» учёта энергоресурсов, то были бы в курсе, что приведённые методики являются основными, при разработке проектов узлов комм. учёта.
И несоблюдение требований изложенных в них, сделает практически невозможной, регистрацию проекта в территориальном органе центра стандартизации, метрологии и сертификации.
Без чего соответственно, «сдача» узла учёта окажется невыполнимой задачей.
А по поводу километра: требования по измерению температуры, при «коммерческом» учёте энергоресурсов, самые «жёсткие»!

Установка датчика с длиной погружной части 100 мм в трубу Ф89*3.5, является ошибкой в проектировании (и подлежит исправлению, за счёт проектной организации )
Для данного диаметра: оптимальная длинна погружной части 60 мм (при высоте бобышки 20 мм).
Из практики, могу добавить, что у надзорных органов (Ростехрегулирования) не вызывает нареканий наклонная установка датчика, если ближайшая «стандартная» длинна погружной,
части слегка не попадает в требуемую зону погружения.

Исходя из вашего поста , вы хотите сказать что если узел учета будет сделан к примеру на базе теплосчетчикаов СТУ-1 (пост 8), спецы УРАЛТЕСТа (предположим что это вы, что бы не получилось что от имени экспертов УРАЛТЕСТа отвечаете) его завернут со ссылкой на ГОСТ 8.563.2 или ПР 50.2.019 ?

1. Датчики температуры воды устанавливают под углом, навстречу её потоку. Зачем? Почему нельзя перпендикулярно? В то, что это как-то повлияет на скорость измерения не поверю. Может быть дело в воздействии абразива на гильзу, или отложениях каких-нибудь?

3. Сименс, в инструкции к своему датчику, однозначно требует, чтобы подключение к трубе производилось в нижней четверти. Ну, почему подключатсья внизу нельзя, я понимаю, там может скапливаться мусор. А почему нельзя сбоку? А почему нельзя сверху? Вверху может быть вздушная пробка, но какой от неё вред? Давление-то этого воздуха будет таким же, как и у воды. Или есть опасность, что там будет не воздух, а какой-нибудь агрессивный газ? Почему тогда другие датчики его не боятся?

1. У Danfoss большая часть датчиков температуры теплоносителя накладные вообще, намного проще в установке, при теплоизолированных, не голых трубах ошибка помоему будет минимальная, доли градуса, что для климатических регуляторов не критично, для приборов энергоучета наверное тоже но. если криво приложить накладной датчик, не отодрать слои краски и ржавчины с трубы он будет показывать уже что попало, в худшем случае вплоть до комнатной температуры. Погружной датчик даже со всеми нарушениями, незакрученный, без масла в гильзе будет показывать точнее.
3. Работает у нас датчик давления Danfoss 3000 c 2000 года, врезан сверху через стальной переходник, никаких проблем, 2 датчика на подаче и обратки, показания при отключении отопления идентичны. Никакие агрессивные газы их не испортили Датчики КРТ даже более новые по большей части вышли из строя, может сами по себе, может после опресовок. Как их ставить в нижней четверти непонятно, а если вода, конденсат начнет просачиваться с трубы на датчик? можно что-то придумать, но как-то это нехорошо уже само по себе.

Читать еще:  Как правильно покрасить батареи отопления своими руками?

Выбор датчиков давления и температуры воды в трубопроводе

Качество работы системы отопления нужно контролировать. Для организации контроля и бесперебойного функционирования централизованную или автономную сеть оснащают рядом устройств. В их число входит датчик давления воды в трубопроводе и термометр, определяющий степень нагрева теплоносителя. Эти компактные устройства следят за соблюдением режима эксплуатации оборудования, продлевают срок его полезного использования.

Независимо от вида эксплуатируемой сети отопления, её обязательно оснащают приборами для измерения температуры теплоносителя и давления в системе. Они фиксируют текущие параметры работы системы и позволяют, если возникает такая потребность, своевременно их откорректировать.

Чтобы эти устройства в полной мере справлялись с поставленной задачей, нужно подобрать такой датчик давления воды в трубах или такой термометр, который бы соответствовал параметрам системы отопления, на которую они будут установлены. Поэтому параметры системы отопления выступают главным критерием правильного выбора измерительных приборов.

Требования к измерительным приборам

К датчикам предъявляют следующие требования.

  • Параметры или диапазон измерений. Точность и достоверность полученной в результате информации зависит от диапазона, в котором способен работать измерительный прибор. Если верхняя граница его возможностей ниже фактических параметров, отображенные сведения будут ошибочными или устройство сломается.
  • Способ подключения. Выбор подходящей модели определяет и степень точности параметров, которая устроит наблюдателя. Чтобы знать температуру теплоносителя с высокой степенью точности, нужно применять погружную модель термометра.
  • Метод измерения. Инертность прибора влияет на то, с какой задержкой поступают полученные сведения. Применяемая методика наблюдений должна учитывать это обстоятельство. Способ измерения определяет и выбор внешнего вида устройства: цифровой или стрелочный.

Упростить контроль за параметрами работы отопления может прибор, в котором совмещены функции устройства, измеряющего температуру теплоносителя и давление. Стоит он дороже, но фиксировать показания давления и температуры с его помощью гораздо удобнее.

Накладные и погружные термометры

Для измерения температуры теплоносителя в системе отопления используются специальные датчики.

Особенности накладной модели

Накладной датчик температуры для труб электроприбор, который применяют для оснащения современных трубопроводов. По сути, это контактный термометр, который нужен для измерения температуры поверхности труб. С трубой это устройство соприкасается с помощью присоединительной или контактной поверхности.

Целью измерительных процедур является не столько степень нагрева трубы, сколько температура воды, протекающей по ней. Если полученное значение отличается от нормативного, его регулируют, изменяя нагрев.

Термометры легко монтируются. Некоторые из них похожи на отрезок кабеля заданной длины, один конец которого снабжен присоединительными элементами. Другой вариант – монтажная коробка, которую на трубу прикрепляют с помощью хомута.

Накладной датчик температуры трубы бывает активным и пассивным.

  • Пассивный датчик – это терморезистивный элемент, изменение сопротивления которого зависит от температуры. У элементов с положительной зависимостью РТС сопротивление с ростом температуры увеличивается. Если же зависимость отрицательная (NTC), то сопротивление уменьшается одновременно с повышением температуры. Выбор датчика зависит от возможности входов контроллера, к которому его предстоит подключить.
  • Активный датчик – прибор, в котором терморезистивный элемент сочетается со встроенным электронным преобразователем, преобразующим резистивный сигнал в сигнал другого вида, соответствующий температурному диапазону. Эти приборы нуждаются в питании 24В. В устройстве есть джамперы, позволяющие переключаться с одного температурного диапазона на другой. Ряд термометров снабжен ЖК-дисплеем, на котором можно видеть результаты произведенных измерений.

Разновидности погружных устройств

Погружная модель тоже используется для определения уровня нагрева воды в трубах. Монтаж погружного датчика температуры воды в трубе выполняют на конкретных участках системы. Его установка необходима в том случае, если применяемая модель твердотопливного котла в базовой комплектации им не оснащена.

В зависимости от способа получения показаний, погружные термометры бывают следующих моделей:

  • Биметаллический. В конструкции этого устройства помимо стрелочного механизма индикатора есть две пластины, изготовленные из разных видов металла. Когда происходит нагрев, одна из пластин деформируется и давит на стрелку индикатора. Используя эту модель, можно получить очень точные данные, но у неё есть и недостаток – высокая инертность.
  • Спиртовой. Об инертности отображения значений при применении этого прибора говорить не приходится, поскольку тут её нет. Принцип работы этого прибора такой же, как и у обычного термометра. В герметичную колбу помещен спиртовой раствор. При нагреве происходит его расширение, спиртовой столбик замирает напротив того значения на шкале, которое соответствует температуре воды. Недостатком этой конструкции являются сложности, возникающие в процессе наблюдения за показаниями.

Одним из факторов, влияющих на выбор погружного термометра, является длина его гильзы. Она может составлять 120-160 мм.

Перед тем, как приступать к установке этих приборов, нужно обязательно изучить прилагающуюся к ним инструкцию производителя. Она содержит сведения, касающиеся особенностей монтажа и конкретные рекомендации по использованию.

Манометры в системе отопления

В результате нагрева теплоноситель расширяется. Степень расширения определяется с помощью манометра – датчика давления в трубопроводе. В схеме, в которой циркуляция теплоносителя происходит принудительно, такие устройства должны быть предусмотрены.

Приборы различаются в зависимости от механизма отображения полученных показаний.

Пружинные и мембранные модели

  • В пружинном устройстве есть чувствительный элемент – специальная трубка с овальным или круглым сечением. Напор теплоносителя смещает её, заставляя двигаться стрелку на циферблате. Это недорогой и надежный прибор. Срок его эксплуатации зависит от того, насколько часто будет превышаться максимальный уровень давления в сети и от общей частоты воздействия.
  • Мембранная модель – альтернатива пружинной. Её показания отличаются высокой точностью. Но чувствительный элемент мембранного датчика гораздо чаще выходит из строя.

Мембранная модель используется не так часто, как пружинная. Если в сети отопления предусмотрена автоматическая регулировка показателей, то используют модифицированную версию пружинного манометра – электроконтактный датчик. Основная стрелка в этом приборе дополнена ещё двумя. Они зафиксированы на минимальном и максимальном значениях давления. Если основная стрелка достигает одного из этих пределов, управляющему элементу посылается сигнал, на который он должен отреагировать. Электроконтактный прибор используется в больших отопительных системах.

Датчики давления и температуры в отопительных системах должны показывать точные значения тех параметров, для контроля за которыми они предусмотрены. Чтобы выбрать такой прибор, который сможет качественно выполнять свои функции в условиях работы конкретной системы, нужно сделать её точный расчет. Когда параметры системы будут рассчитаны, можно подобрать оптимально соответствующую им модель прибора.

КАТАЛОГ ОБОРУДОВАНИЯ

Теплосчетчики

Теплосчетчик это рибор или комплект приборов (средство измерения), предназначенный для определения количества теплоты и измерения массы и параметров теплоносителя. Теплосчетчик обычно состоит из вычислителя, расходомеров, датчиков давления и температуры.

ПОДРОБНЕЕ
  • Промышленные
    • Теплосчетчик ТСК-7
  • Квартирные
    • Квартирые теплосчетчики ELF

Тепловычислители

Тепловычислитель это устройство, обеспечивающее расчет количества теплоты на основе входной информации о массе, температуре и давлении теплоносителя.

ПОДРОБНЕЕ
  • Тепловычислители
    • ВКТ-9
    • Тепловычислители ВКТ-7
    • Тепловычислители Взлет ТСР-М

Водосчетчики и расходомеры

Водосчетчик это Измерительный прибор, предназначенный для измерения массы (объема) воды (жидкости), протекающей в трубопроводе через сечение, перпендикулярное направлению скорости потока

ПОДРОБНЕЕ
  • Квартирные водосчетчики
  • Расходомеры

Приборы измерения давления

Измерение давления является одним из самых главных видов измерений в любых отраслях промышленности. Для измерения давления используют манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры, датчики давления.

ПОДРОБНЕЕ
  • Датчики давления и манометры
    • Датчики давления
    • Манометры

Приборы измерения температуры

Температура является важным параметром, определяющим не только протекание технологического процесса, но и свойства вещества. Для измерения температуры используют различные первичные преобразователи, отличающиеся способом преобразования температуры в промежуточный сигнал. В промышленности наибольшее применение получили следующие первичные преобразователи: термометры расширения, манометрические термометры, термометры сопротивления, термопары (термоэлектрические пирометры) и пирометры.

ПОДРОБНЕЕ
  • Датчики температуры и термометры
    • Датчики температуры
    • Термометры

Запорно-регулирующая арматура

Это устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, распределения, регулирования, сброса, смешивания, фазоразделения) потоками рабочих сред (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т. п.) путем изменения площади проходного сечения

Датчики давления: выбор и примеры использования

Датчики давления TML измеряют давление жидкостей (масла или воды) и газов. Оснащены чувствительными элементами на основе тензорезисторов TML, изготовленных специально для датчиков давления. Датчики обеспечивают достоверные и высокоточные измерения, надежны при проведении долговременных испытаний. Датчики давления типов PW-PA, PWH и PW-PAH идеально подходят для прецизионных статических измерений, а типы PWF, PWFA, PWFC, PWFD и PWFE имеют конструкцию с плоской мембраной, которая лучше всего подходит для проведения динамических измерений. Тип PWFA оснащен встроенным усилителем, может использоваться при высоких температурах до +120 градусов C, а выходное напряжение составляет 0.5-5 В. Тип PW-PAH является высокотемпературным датчиком давления и предназначен для работы в средах при температуре до +170 градусов C, имеет малые габариты. Типы PDA/PDB — это миниатюрные датчики давления. Их чувствительный элемент имеет диаметр 7.6 мм и толщину всего 2 мм.

Читать еще:  Как увеличить КПД батареи отопления?

Выходная полярность в зависимости от нагрузки

Измеренное значение меняется в положительном (+) направлении при увеличении давления.

Выбор датчика давления

Примеры применения датчиков давления

Статическое измерение

Измерение статического давления воды (масла) в сосудах, работающих под давлением.

Динамическое измерение

Измерение колебаний давления в трубопроводах.

Измерение нагрузки гидравлического домкрата

Методика расчета коэффициента преобразования при измерении нагрузки гидравлического домкрата (кН или МН) с помощью датчика давления:

Поправочный коэффициент (K) = C x A
K — поправочный коэффициент
C — калибровочный коэффициент датчика
A — площадь поверхности цилиндра домкрата, на которую воздействует давление
F — максимальная нагрузка домкрата
P — максимальное давление домкрата

Пример:

Определите поправочный коэффициент, если датчик давления установлен на домкрате с максимальной нагрузкой 3 МН, а площадь поверхности цилиндра, находящаяся под давлением, равна 500 см 2 .

Выбираем датчик давления с пределом измерения выше 60 МПа, потому что максимальное давление домкрата равно 60 МПа. В этом случае следует использовать PWH-70MPA, так как его предел измерения — 70 МПа. Если калибровочный коэффициент для PWH-70MPA равен
C= 0,035 МПа/1 x 10 -6 strain,
тогда поправочный коэффициент (K) равен
C x A = 0,035 x 10 6 x 5 x 10 -2 = 1,75 x 10 3 Н.
При переводе в МН получим:

Следовательно, настройки системы сбора данных TDS-540 должны быть следующими:
Sensor mode: 4 GAGE
Coefficient: +0.00175
Unit: MN
Point: ###.###

После ввода настроек на экране отображаются следующие данные:
Coefficient: 1.75000E-3
Unit: MN
Point: ###.###

Виды датчиков для контроля давления и область их использования

Такие приборы представляют собой измерительные устройства с чувствительными элементами, изменяющими физические параметры в зависимости от давления окружающей среды.

В отличие от манометров, которые только измеряют давление и демонстрируют показания на шкале, датчики еще и преобразуют полученную величину в унифицированный сигнал или цифровой код, который передается по сети технической системы и используется для регулирования всего процесса.

Таким образом, в датчиках обязательно предусматривают не только приемник давления (чувствительный элемент), а и устройства вывода информационного сигнала. И все места стыков и соединений защищаются герметичными соединениями.

Классификация

Датчики давления классифицируют по нескольким признакам. Первый из них — измеряемая характеристика:

  • Абсолютное давление — показатель в измеряемой среде относительно абсолютного нуля (вакуума).
  • Избыточное давление — уровень увеличения давления в среде относительно барометрического (в земной атмосфере).
  • Разрежения — степень уменьшения давления относительно барометрического.
  • Давления/разрежения: можно измерять как увеличение, так и уменьшение относительно показателей атмосферного давления.
  • Разности давлений (дифференциальные): замеряют, насколько различаются показатели в двух разных средах или в 2 удаленных точках процесса.
  • Гидростатического: измеряют разность между полным и динамическим давлением, используются для трубопроводов.

Еще одна классификация — по методу измерения давления:

  • Высота жидкости в колонне. По такому принципу работают манометры с откалиброванной шкалой, заполненные водой или ртутью. Водные считаются более чувствительными и точными.
  • Упругая деформация. Метод основан на таком соответствии: степень деформации упругого материала прямо пропорциональна прикладываемому усилию (давлению).
  • Электрические методы. По такому принципу работают тензодатчики: изменение размера сказывается на электрическом сопротивлении проводника.

В зависимости от всех этих характеристик выделяют следующие типы датчиков:

  1. Упругие датчики зачастую используются для измерения давления жидкости. Представляют собой прибор с жидкостью в отсеке с одной упругой стенкой. эта эластичная “мембрана” отклоняется при изменении показаний, и на основании этих отклонений высчитывается величина. Такие приборы чувствительные и хрупкие, сбиваются при воздействии вибраций.
  2. Трубки Бурдона: внутрь трубки подается давление, что вызывает ее упругую деформацию (эллипс или овал в сечении стремится принять форму круга, а свободный конец трубки перемещается). Чаще всего по такому принципу работают манометры со стрелочным циферблатом. Это — портативные модели, нетребовательные в обслуживании, но работающие с низкой точностью и подходящие только для статических измерений.
  3. Сильфоны: устройства цилиндрической формы со складками, деформируются при сжатии и расширении. Такие приборы подключаются к переключателям и могут использоваться только при давлениях ниже 200 Па.
  4. Мембраны и диафрагмы представляют собой резиновые, металлические, пластиковые или кожаные диски. Отличаются чувствительностью к резким изменениям давления, а также подходят для измерения низких величин, менее 2-7Па. Также могут применяться в агрессивных средах.
  5. Электрические датчики устанавливаются наравне с упругими, увеличивая точность измерения и обеспечивая передачу электрического сигнала на контрольный пункт.
  6. Емкостные, состоящие из параллельных пластин-конденсаторов, соединенных с металлической диафрагмой. также в конструкции есть электроды, запитанные от высокочастотного генератора. Подходят для измерения в пределах 2,5-70 МПа.
  7. Индуктивные, с ферромагнитным сердечником, обмотками и упругим элементом. Сердечник перемещается при изменении давления, и напряжение между обмотками тоже меняется. В зависимости от степени калибровки напряжения и типа упругого элемента диапазон измеряемых значений может колебаться в пределах 250Па — 70 МПа.
  8. С магнетосопротивлением. Представляют собой конструкцию с ферромагнитным сердечником, пластиной и гибким элементов. При их перемещении изменяется магнитный поток цепи. Чувствительность измерений в этом случае составляет 0,35 МПа.
  9. Пьезоэлектрические с датчиком-кристаллом, который формирует электрический заряд в тот момент, когда воспринимает давление. Есть прямая зависимость между изменением этих величин, поэтому устройство получается чувствительное, с быстрым срабатыванием (низким временем отклика). Чувствительность в этом случае тоже на уровне, в пределах 0,1МПа, а верхний предел измерений — 100 МПа.
  10. Потенциометрические оснащаются рычагом, прикрепленным к упругому датчику. Когда упругий элемент деформируется, рычаг перемещается по потенциометру, и тем самым обеспечивается измерение сопротивления. Такие датчики работают с низкой чувствительностью и не подходят для постоянного использования в ответственных процессах.
  11. Тензометрический: изменения давления определяются путем расчета колебаний сопротивления мостовой схемы Уитстона. Чувствительность датчиков остается высокой только в случае стабильной температуры процессов. Диапазон измерений — до 1400 МПа с чувствительностью 1,4-3.5 МПа.
  12. Вибрационные (с виброэлементом). В этом случае измеряются изменения резонансной частоты вибрирующих элементов, а сам датчик расположен в изолированном цилиндре под вакуумом. Такие устройства подходят для измерения стабильных величин без резких скачков и практически не подвержены воздействию температур. Допустимый диапазон измерений — до 0,3 МПа.
  13. Дифференциального давления: измеряется разность давления, и эта величина преобразуется в передаваемый сигнал. Используется в паре с емкостным элементом или с диафрагмой, считается минимально инвазивным. Чувствительность измерений и их диапазон зависит от того, какие именно электрические и упругие элементы используются в конструкции. Чаще всего такие устройства используются для измерения перепадов величин.
  14. Вакуумные или вакуумметры работают при давлении ниже атмосферного, в вакууме или при чрезвычайно низких величинах.
  15. Тепловые, работают по принципу вакуумметров, когда газовая теплопроводность изменяется из-за давления. Принцип используемый в данном типе датчиков заключается в изменении газовой теплопроводности под действием давления. Такие чувствительные элементы работают только при низких давлениях.
  16. Приборы ионизации могут быть с горячим либо с холодным катодом (отличаются по принципу испускания электронов). Такие устройства считаются очень чувствительными и подходят для измерения дробных долей.

Также выпускаются приборы с разной степенью чувствительности. Некоторые работают с минимальной погрешностью, но требуют больше времени для проведения измерений. Их целесообразно использовать там, где показатели давления в системе стабильны. Если же эта величина сильно изменяется за короткий промежуток времени, то решают “пожертвовать” точностью в пользу скорости проведения измерений.

Области применения

Датчики давления как устройства, преобразующие измеряемую величину в унифицированный цифровой сигнал, могут использоваться в сфере ЖКХ, на производстве (химическом, пищевом, нефтехимическом, в машиностроении, металлургии, судостроении, энергетике) и для проведения лабораторных экспериментов.

В жилищно-коммунальных хозяйствах и в быту такие устройства монтируются в системы теплового учета и автоматического контроля инженерных сетей. Большинство моделей универсальны и рассчитаны на использование в жидких, газообразных и химически агрессивных средах. В системах контроля за технологическими процессами (в фильтрах, насосах, открытых и закрытых емкостях) часто используются датчики дифференциального давления, а приборы, измеряющие разность давления, широко применяются на предприятиях энергетической отрасли.

Критерии выбора

При подборе подходящего устройства обязательно учитывают:

  • место установки, тип технологического процесса и оборудования;
  • диапазон измерений;
  • тип и температура транспортируемой среды;
  • тип унифицированного выходного сигнала;
  • необходимая точность проведения измерений (чем ответственнее технологический процесс, тем выше нужна точность).

Компания «Измеркон» предлагает наиболее востребованные датчики, задатчики, регистраторы, сенсоры и преобразователи давления с высокой точностью. Также здесь можно приобрести цифровые манометры.

Все это — продукция швейцарской компании KELLER. Такое оборудование высокой точностью, стабильностью, надежностью электрических разъемов и технологических присоединений. Для подбора подходящего измерительного устройства в соответствии с требованиями технологического процесса и оборудования достаточно оставить онлайн-заявку или заказать обратный звонок.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector