Автоматты басқару жүйесі
Автоматика – бұл ғылыми – техникалық прогресстің алдыңғы шеті. Автоматика облысындағы өзгерістер өте жылдам жүреді. Автоматика элементтері үздіксіз жетілдіріліп отырады. Автоматиканың басқа принципте (мысалы, жартылай өткізгіш күшейткіштер, тирристорлы реле мен байланыстырушылар, гидравликалық орындаушы құрылғыллар, пневматикалық датчиктер мен түрлендіргіштер).
Автоматика жүйелері басқарылатын процестің жүрісі туралы, оның өңделуі мен процеске әсер етуін қалыптастыру кезінде ақпарат алу үшін тағайындалған. Тағайындалуына қарай келесі автоматты жүйелерді ажыратады.
Автоматты сигнал беру жүйесі қандай да болмасын техникалық қондырғының жағдайы туралы, қандай да болмасын процестің өтуі туралы қызмет көрсетушілерге хабарлау үшін тағайындалған. Автоматты блокадалау және қорғаудың автоматты жүйелері техникалық агрегаттар мен қондырғылардағы авариялық жағдайлардың пайда болуының алдын алу үшін қызмет етеді.
Автоматты бақылау жүйелері, қандай да болмасын процестің немесе техникалық агрегаттың жұмысын сипаттайтын әртүрлі параметрлер мен шамаларды адамның қатысуынсыз жүзеге асырады.
Автоматты жіберу мен тоқтату жүйелері алдын ала берілген бағдарлама бойынша әртүрлі қозғалтқыштар мен жетектердің тоқтатылуының қосылуын қамтамасыз етеді.
Автоматты басқару жүйелері қандай да болмасын техникалық агрегаттардың немесе қандай да болмасын процестердің жұмысын басқару үшін тағайындалған.
Автоматты басқару жүйелері маңыздысы және неғұрлым күрделісі болып табылады. Қойылған мақсатқа жетуді қамтамасыз ететін қандай да болмасын процесті ұйымдастыру басқару деп аталады. Басқару жүйелеріндегі ақпаратты алу, сақтау, беру мен түрлендірудің жалпы заңдылықтарын кибернетика зерттейді. Осылайша, автоматика жүйелерін зерттеу, сондай – ақ тапсырмаларының бірінен құрастырылған автоматты жүйелер автоматика элементтері деп аталады. Тағайындалуы бойынша кіретін элементтер сезімтал, күшейткіш және орындаушы болып бөлінеді.
Датчиктер сезімтал элементтер болып табылады. Олар реттелу нысанының реттелетін шамасын өлшейді және шығудағы, осы шамаға пропорционал сигналды шығарады.
Автоматика жүйесі физикалық табиғаты әртүрлі сигналдарды пайдалана отырып құрастырылуы мүмкін: электрлік, механикалық, пневматикалық, гидравликалық. Кең тарағаны электрлік сигнал, оны қашықтыққа беру,өңдумен сақтау, сигналдың басқа түрлеріне түрлендіру қолайлы. Сондықтан, автоматиканың электрлік элементтері кең тараған.
Электрлік элементтердің негізгілерінің және маңыздыларының бірі электрлік және магниттік құбылыстарды пайдаланатын электромеханикалық және магниттік элементтер болып табылады.
Орындаушы элементтер ретінде электромагнитті және электроқозғалтқыштар кеңінен таралған.
Автоматика жүйелерінде әртүрлі ауыстырып қосылулар үшін коммутациялық электромеханикалық элементтер кеңінен қолданылады.
Кiруге келесi элементтi бiр элементтiң демалыс шамасының автоматиканың жүйесiне элементтердiң Қосуларында ерiксiз көнедi. Кiретiн шаманы кәдiмгi кiретiн сигналдармен деп атайды.
Кiрiс және шығыс тұрақты дабылдың жұмыс тәртiбi (Х=Хорн; У=Уорн) статикалық немесе орналастырылған тәртiптер деп атайды. Осы тәртіпте анықталатын мінездеме статикалық деп аталады.
Автоматика жүйелері басқарылатын процестің жүрісі туралы, оның өңделуі мен процеске әсер етуін қалыптастыру кезінде ақпарат алу үшін тағайындалған. Тағайындалуына қарай келесі автоматты жүйелерді ажыратады.
Автоматты сигнал беру жүйесі қандай да болмасын техникалық қондырғының жағдайы туралы, қандай да болмасын процестің өтуі туралы қызмет көрсетушілерге хабарлау үшін тағайындалған. Автоматты блокадалау және қорғаудың автоматты жүйелері техникалық агрегаттар мен қондырғылардағы авариялық жағдайлардың пайда болуының алдын алу үшін қызмет етеді.
Автоматты бақылау жүйелері, қандай да болмасын процестің немесе техникалық агрегаттың жұмысын сипаттайтын әртүрлі параметрлер мен шамаларды адамның қатысуынсыз жүзеге асырады.
Автоматты жіберу мен тоқтату жүйелері алдын ала берілген бағдарлама бойынша әртүрлі қозғалтқыштар мен жетектердің тоқтатылуының қосылуын қамтамасыз етеді.
Автоматты басқару жүйелері қандай да болмасын техникалық агрегаттардың немесе қандай да болмасын процестердің жұмысын басқару үшін тағайындалған.
Автоматты басқару жүйелері маңыздысы және неғұрлым күрделісі болып табылады. Қойылған мақсатқа жетуді қамтамасыз ететін қандай да болмасын процесті ұйымдастыру басқару деп аталады. Басқару жүйелеріндегі ақпаратты алу, сақтау, беру мен түрлендірудің жалпы заңдылықтарын кибернетика зерттейді. Осылайша, автоматика жүйелерін зерттеу, сондай – ақ тапсырмаларының бірінен құрастырылған автоматты жүйелер автоматика элементтері деп аталады. Тағайындалуы бойынша кіретін элементтер сезімтал, күшейткіш және орындаушы болып бөлінеді.
Датчиктер сезімтал элементтер болып табылады. Олар реттелу нысанының реттелетін шамасын өлшейді және шығудағы, осы шамаға пропорционал сигналды шығарады.
Автоматика жүйесі физикалық табиғаты әртүрлі сигналдарды пайдалана отырып құрастырылуы мүмкін: электрлік, механикалық, пневматикалық, гидравликалық. Кең тарағаны электрлік сигнал, оны қашықтыққа беру,өңдумен сақтау, сигналдың басқа түрлеріне түрлендіру қолайлы. Сондықтан, автоматиканың электрлік элементтері кең тараған.
Электрлік элементтердің негізгілерінің және маңыздыларының бірі электрлік және магниттік құбылыстарды пайдаланатын электромеханикалық және магниттік элементтер болып табылады.
Орындаушы элементтер ретінде электромагнитті және электроқозғалтқыштар кеңінен таралған.
Автоматика жүйелерінде әртүрлі ауыстырып қосылулар үшін коммутациялық электромеханикалық элементтер кеңінен қолданылады.
Кiруге келесi элементтi бiр элементтiң демалыс шамасының автоматиканың жүйесiне элементтердiң Қосуларында ерiксiз көнедi. Кiретiн шаманы кәдiмгi кiретiн сигналдармен деп атайды.
Кiрiс және шығыс тұрақты дабылдың жұмыс тәртiбi (Х=Хорн; У=Уорн) статикалық немесе орналастырылған тәртiптер деп атайды. Осы тәртіпте анықталатын мінездеме статикалық деп аталады.
1. Р.Я.Исакович, В.Е.Попадько. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа. Москва «Недра» 1985
2. М.Ю.Прахова, Э.А.Шаловников, Н.А.Ишинбаев, С.В.Щербинин. Основы автоматизации производственных процессов нефтегазового производства. Образовательно-издательский центр «Академия», 2012
3. Н.В.Кузьменко. Учебное пособие для студентов заочной формы обучения по дисциплине «Автоматизация технологических процессов и производств». Ангарск 2005
4. И.А.Каменских, В.А.Ведерников,В.А.Овчинникова. Процессы и аппараты нефтяной и газовой промышленности. Учебник для вузов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2002. - 192 c.
5. А.С.Клюев, С.В.Кошелев, Ю.К.Осипенко, Н.Г.Рожков Монтаж приборов, средств автоматизации слаботочных устройств. М., Стройиздат, 1978
6. А.С.Клюева Монтаж средств измерений и автоматизации. Справочник, 3-е издание, переработанное и дополненное 1988
2. М.Ю.Прахова, Э.А.Шаловников, Н.А.Ишинбаев, С.В.Щербинин. Основы автоматизации производственных процессов нефтегазового производства. Образовательно-издательский центр «Академия», 2012
3. Н.В.Кузьменко. Учебное пособие для студентов заочной формы обучения по дисциплине «Автоматизация технологических процессов и производств». Ангарск 2005
4. И.А.Каменских, В.А.Ведерников,В.А.Овчинникова. Процессы и аппараты нефтяной и газовой промышленности. Учебник для вузов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2002. - 192 c.
5. А.С.Клюев, С.В.Кошелев, Ю.К.Осипенко, Н.Г.Рожков Монтаж приборов, средств автоматизации слаботочных устройств. М., Стройиздат, 1978
6. А.С.Клюева Монтаж средств измерений и автоматизации. Справочник, 3-е издание, переработанное и дополненное 1988
Кіріспе
Автоматика – бұл ғылыми – техникалық прогресстің алдыңғы шеті.
Автоматика облысындағы өзгерістер өте жылдам жүреді. Автоматика элементтері
үздіксіз жетілдіріліп отырады. Автоматиканың басқа принципте (мысалы,
жартылай өткізгіш күшейткіштер, тирристорлы реле мен байланыстырушылар,
гидравликалық орындаушы құрылғыллар, пневматикалық датчиктер мен
түрлендіргіштер).
Автоматика жүйелері басқарылатын процестің жүрісі туралы, оның өңделуі
мен процеске әсер етуін қалыптастыру кезінде ақпарат алу үшін
тағайындалған. Тағайындалуына қарай келесі автоматты жүйелерді ажыратады.
Автоматты сигнал беру жүйесі қандай да болмасын техникалық қондырғының
жағдайы туралы, қандай да болмасын процестің өтуі туралы қызмет
көрсетушілерге хабарлау үшін тағайындалған. Автоматты блокадалау және
қорғаудың автоматты жүйелері техникалық агрегаттар мен қондырғылардағы
авариялық жағдайлардың пайда болуының алдын алу үшін қызмет етеді.
Автоматты бақылау жүйелері, қандай да болмасын процестің немесе
техникалық агрегаттың жұмысын сипаттайтын әртүрлі параметрлер мен шамаларды
адамның қатысуынсыз жүзеге асырады.
Автоматты жіберу мен тоқтату жүйелері алдын ала берілген бағдарлама
бойынша әртүрлі қозғалтқыштар мен жетектердің тоқтатылуының қосылуын
қамтамасыз етеді.
Автоматты басқару жүйелері қандай да болмасын техникалық агрегаттардың
немесе қандай да болмасын процестердің жұмысын басқару үшін тағайындалған.
Автоматты басқару жүйелері маңыздысы және неғұрлым күрделісі болып
табылады. Қойылған мақсатқа жетуді қамтамасыз ететін қандай да болмасын
процесті ұйымдастыру басқару деп аталады. Басқару жүйелеріндегі ақпаратты
алу, сақтау, беру мен түрлендірудің жалпы заңдылықтарын кибернетика
зерттейді. Осылайша, автоматика жүйелерін зерттеу, сондай – ақ
тапсырмаларының бірінен құрастырылған автоматты жүйелер автоматика
элементтері деп аталады. Тағайындалуы бойынша кіретін элементтер сезімтал,
күшейткіш және орындаушы болып бөлінеді.
Датчиктер сезімтал элементтер болып табылады. Олар реттелу нысанының
реттелетін шамасын өлшейді және шығудағы, осы шамаға пропорционал сигналды
шығарады.
Автоматика жүйесі физикалық табиғаты әртүрлі сигналдарды пайдалана
отырып құрастырылуы мүмкін: электрлік, механикалық, пневматикалық,
гидравликалық. Кең тарағаны электрлік сигнал, оны қашықтыққа беру,өңдумен
сақтау, сигналдың басқа түрлеріне түрлендіру қолайлы. Сондықтан,
автоматиканың электрлік элементтері кең тараған.
Электрлік элементтердің негізгілерінің және маңыздыларының бірі
электрлік және магниттік құбылыстарды пайдаланатын электромеханикалық және
магниттік элементтер болып табылады.
Орындаушы элементтер ретінде электромагнитті және электроқозғалтқыштар
кеңінен таралған.
Автоматика жүйелерінде әртүрлі ауыстырып қосылулар үшін коммутациялық
электромеханикалық элементтер кеңінен қолданылады.
Кiруге келесi элементтi бiр элементтiң демалыс шамасының автоматиканың
жүйесiне элементтердiң Қосуларында ерiксiз көнедi. Кiретiн шаманы кәдiмгi
кiретiн сигналдармен деп атайды.
Кiрiс және шығыс тұрақты дабылдың жұмыс тәртiбi (Х=Хорн; У=Уорн)
статикалық немесе орналастырылған тәртiптер деп атайды. Осы тәртіпте
анықталатын мінездеме статикалық деп аталады.
1 Технологиялық процесте пайдаланылған өлшеуіш және реттегіштер
құрылғылары жалпы мағлұмат
Барлық өлшеулер өлшемдер мен өлшеу құралдарының көмегі арқылы жүзеге
асады. Олардың жиынтығы өлшеу тәсілін құрайды. Өлшемдер мен құралдарды
әртүрлі сипаттары бойынша жіктейді: дәлдік сипаты бойынша, тағайындалу,
жұмыс принципі, өлшену тәсілі, құрылымдық дайындалу әдістері және т.б.
бойынша жіктеледі.
Өлшеу тәсілі деп нормалық метрологиялық құрылымды иемденетін және
өлшеуге қолданылатын техникалық тәсілдерді айтады. Өлшем берілген мөлшерде
физикалық шаманы жаңғыртуға арналған өлшеу тәсілі. Мысалы, массаның өлшемі
кір,электр кедергісінің өлшемі өлшеуіш резистор,электрлік тербеліс
жиілігінің өлшемі кварцты генератор.
Өлшеуіш құрал бақылаушыға түсінікті түрдегі сигналды шығаруға арналған
өлшеу тәсілі.Өлшеу құралдары келесідей топтарға бөледі:
1.Аналогты құралдар өлшенетін шама өзгерісінің үздіксіз міндеттерді
атқаруының көрсеткіші.
2.Цифрлы құралдар көрсеткіші цифрлы түрде көрсетілетін,өлшенетін
ақпаратты автоматты түрде өңдейтін дискретті сигналдар.
3.Көрсеткіш құралдар тек қана көрсеткіштерді есептеуді жүргізеді.
4.Тіркеуші құралдар көрсеткіштерлі тіркеуге арналған.
5.Өздігінен жазатын құралдар,олар көрсеткіштердің жазбасы диаграммасы
түрінде көрсетіледі.
6.Салыстыру құралдарында өлшенетін шамалардың белгілі шамамен
салыстырымына арналады.
7.Жинақтаушы құралдар әртүрлі желілер арқылы келетін екі не бірнеше
шамалардың жинағымен байланысты көрсеткіштер.
Өлшегіш түрлендіргіштер де өлшеу құралдарына жатады. Олар өлшеуіш-
түрлендіргіштердің бірінші,ағымдағы және беруші түрлері болып бөлінеді.
Бірінші өлшеуіш-түрлендіргіш өлшенетін шама көрсетілген шама тізбегінде
бірінші болып тұрады.Оның мысалына,термоэлектрлік тізбектегі шығын
өлшегішінің құрылғысын таратушы термопар жатады. Ағымдағы түрлендіргіш
тізбекте бірінші өлшеуіш-түрлендіргіштен кейін орналасатын түрлендіргіш.
Беруші түрлендіргіштер өлшенетін ақпарат сигналын қашыққа беруге арналған
түрлендіргіштер, мысалы, пневиатикалық, инерциялы жиілік түрлендіргіштері.
Өлшеу техникасында, сонымен қатар өлшегіш қондырғылар да қолданылады. Олар
өлшеу тәсілдерінің жиынтығын көрсететін және бақылаушыға тиімді түрде
көрсетуге арналған, бір жерде орналасқан сигналдарды өлшеуге арналған
құрылғылар. Олар өзіне бөлгіш колонна,тіркеуші құрылғы және көптеген
көмекші құрылғыларды қосатын және қондырғының жұмысын белгілі режимде
қамтамасыз ететін хромоатографиялық қондырғыны айтуға болады.
ТПБАЖ дамуына байланысты өндірістерде өлшеу жүйелері кең қолдану
тапқан. Өлшеу жүйесі дегеніміз өлшеуіш тәсәлдер мен көмекші құралдардың
байланыс желілері арқылы байланысқан,автоматтық өңдеу,беру мен қолдану және
автоматты реттеу жүйелерінде қолдануға ыңғайлы өлшенетін ортаның ақпаратты
түрдегі сигналдарын өңдеудің үйлесімдігі.
Қысым-заттың термодинамикасының күйін және технологиялық процесстің
жүрісін анықтайтын негізгі шамалардың бірі. Қысым бөлінеді: абсолютті,
толық, артық және салыстырмалы.
Абсолютті қысым – шкала бойынша абсолютті нөлден есептеледі. Оның мәні
атмосфералық және артық қысымға тең:
ра=р+рб
Мұндағы р және рб - атмосфералық және артық қысымдардың қатынасы.
Техникада көбінесе артық қысымды өлшейді. Бұл ондағы құралдар
атмосферадан оқшауланбаса, ондағы артық қысым көрсетуімен түсіндіріледі.
Қысым өлшемі паскаль (Па).
Мақсатына қарай қысымды өлшейтін құралдар келесі топтарға бөлінеді:
артық қысымды манометрлер – абсолютті және артық қысым арасындағы айырымды
өлшеу үшін; абсолютті қысым манометрлері – абсолютті нөлден бастап
есептелетін қысымды өлшеу үшін; вакуумметрлер – атмосфералық қысымнан төмен
абсолютті қысымды өлшеу үшін; мановакуумметрлер – артық қысымды өлшеу үшін;
дифференциалдық манометрлер – қоршаған орта қысымы емес екі қысымның
айырымын өлшеу үшін; барометры – атмосфералық қысымды өлшеуге арналған
абсолютті қысым манометрлері.
Жұмыс принципіне қарай қысымды өлшейтін құралдар келесідей
бөлінеді: сұйықтық манометрлер – өлшенетін қысым немесе қысымдар айырымы
сұйық бағанас қысымымен теңеседі; грузопоршенді манометрлер – өлшенетін
қысым немесе қысымдар айырымы піспектің жасалатын салмағымен және
жүктерімен; деформационды манометрлер – өлшенетін қысым немесе қысымдар
айырымы деформацияланған сезімтал элементпен немесе туындайтын күшпен
анықталады; электрлік манометрлер – жұмыс принципі манометр түрлендіргіштің
электрлік параметрлерінің өлшенентін қысымға тәуелділігіне негізделген;
иондаған – өлшенентін қысым иондалуға тиісті өзгеріс енгізеді.
Сұйықтық манометрлер мен поршенді манометрлер көбінесе тексеріс және
аспаптарды бөліктеу, сонымен қатар зертханалық зерттеулерде қолданады.
Деформациялық манометрлердің негізі артықшылықтары: ықшамдылығы,
шайқалуға төзімділігі, үлкен аралықты өлшеу мүмкіндігі (оннан мыңдаған
паскалға дейін). Аспаптағы сезімтал элементтердің түріне қарай түтік
тәрізді, көп бұрандалы, мембраналы сельфонды және анероидты манометрлер
болып бөлінеді.
Түтікшелі – серіппелі манометрлер. Шеңбер бойынша майысқан түтікшеден
тұратын созылмалы элемент.
1-сурет. Түтікшелі – серіппелі манометр
Тағайындалуына қарай серіппелі манометрлер үлгілі, бақылау және
техникалық болып бөлінеді.
Үлгілгі манометрлер – бақылау және техникалық манометрлер тексеруге,
сонымен қатар аса дәлдікті өлшеуге арналған 3-ші разрядты аспап. Рұқсат
етілген қателігі 0,2 – 0,33 %, сезімталдығы бағандағы шектік мәннен 0,04 –
0,05 %.
Бақылау манометрлері – орнатылған жеріндегі техникалық манометрлерді
тексеруге арналған. Рұқсат етілген қателігі .
Техниқалық манометрлер – температурасы -20 тан +60 °С аралығындағы
нейтральды кристаллизденбеген сұйықтықтар мен газдардың қысымын өлшеуге
арналған.
Манновакуумметрлер – атмосфералық қысымнан жоғары немесе төмен айнымалы
қысымды өлшеуге арналған.
Мембраналы манометр – созылмалы сезімтал элемент мембрана немесе
мембрана қорабы тұратын деформациялық манометр.
2-сурет. Мембраналы манометр
Созылмалы мембранаға қарағанда кейбір аспаптарда босатылға мембрана
қолданылады. Босатылған мембрананы резиннен, газ өткізбейтін материалдан
және синтетикалық материалдан дайындалады. Мембранадағы қысым серіппемен
теңеседі. Босатылған мембрананы тягомерлерде, дифманометрлерде қолданады.
Температура заттардың қыздырылу дәрежесімен, оның ішкі энергиясын
тасымалдаушы атомдар мен молекулалармен сипатталады. Атомдар мен
молекулалардың кинетикалық және потенциалдық энергиясы заттардың жылу
күйіне тәуелді болғандықтан, оның барлық физикалық қасиеттері температураға
тәуелді. Температураны термометрлік қасиетіне байланысты жанама өлшеуге
болады. Қатты дененің қызуы немесе салқындауы кезінде оның көлемі,
тығыздығы, қаттылығы, электрөткізгіштігі және басқа да қасиеттері өзгеріске
ұшырайды.
Температура өлшеу мүмкіндігі жылуалмасу, яғни жылу көбірек қызған
денеден азырақ қызған денеге берілуіне негізделген. Оларға белгілі мәндер
беріледі θ1 және θ2. Сонда температураның өлшемі градус былай анықталады:
Мұндағы n – тірек нүктелер арасындағы температура интервалы бүтін
сандарға бөлінеді. . Бұл температуралық шкалалар заттың термометрлік
қасиеттеріне негізделген. Алғаш XVIII ғасырдың бірінші жартысында пайда
болған. Бірінші болып осы шкаланы Фаренгейт ұсынды. Термометрлік зат
ретінде спиртті, ал төменгі реперлі нүктесі ретінде қар мен хлорлы аммони
қоспасын алды және оған 0 сандық мәнін берді. Фаренгейт затының
температурасын 100 °С, ал жоғарғы реперлі нүктесі ретінде судың қайнау
температурасын алды дәне оған 212 сандық мән берді. Бұл жағдайда мұздың еру
температурасы 32 °С-қа тең болды. Судың қайнауы мен еру температурасының
аралығын Фаренгейт тең 180 бөлікке бөлді және °F шкаласының масштабын алды.
Қазіргі уақытта бұл шкала АҚШ, Канада, Англия және Үндістанда қолданылады.
1742 жылдан бастап Цельсидің ұсынған шкаласы қолданылады. Мұнда екі
реперлік нүкте ретінде 760 мм снап бағанында және 9,80665 мс² ауырлық күші
жағдайында судың еру температурасы(0 °C) мен судың қайнау
температурасын(100 °C) қабылданды. Бұл шкаланы пайдалану ыңғайлылығы, оның
Халықаралық температуралық шкала МТШ-90 мен сәйкес келуі арқасында
Цельсидің шкаласы СИ жүйесінде кең қолданаылады. 1848 жылы ағылшын ғалымы
Томсон температуралық шкала ұсынды. Онда температура абсолютті нөлден
басталады. Шкала абсолютті термодинамикалық шкала деп аталып кетті және
өлшем бірлігі ретінде кельвин қабылданды. Температураны өлшеуде
кеңеютермометрлері, маномертлік термометрлер, пирометрлер, термопаралар
және кедергі термометрлері. Кеңейю термомертлерінің жұмысы сұйықтықтар мен
қатты денелердің жылулық кеңеюге негізделген. Пирометрлер денелерге
жанаспай температурасын жылулық бөлінуарқылы анықтайтын аспап.
Манометрлік термометрлер – жұмыс принципі тұйықталған көлем ішіндегі
заттың қысымы әсерінен температураның өзгеруіне негізделген. Жұмыс затының
агрегаттық күйіне қарай манометрлік термометрлер сұйық, газ және
конденсационды болып бөлінеді.Манометрлік термометр капиллярдан,
манометрден, термобаллоннан және термометрлік заттармен толтырылған тұйық
жүйені құрайды. Манометрлік термометрлердің арнайы тобын аспаптар қаныққан
бу сұйықтығы қысымының температураға қатынасына негізделген.
3-сурет. Манометрлік термометр
Қолданылатын негізгі толтырғыштар төмен температурада қайнайтын
сұйықтықтар (ацетон, бензол, фреон және т.б.). Жұмыс сұйықтығының
температурасы өзгергенде термобаллондағы қысым өзгереді және капилляр
түтікше арқылы серіппелі манометрге беріледі.Термобаллонхимиялық ортаның
әсеріне төзімді жезжәне арнайы болаттын жасалған цилиндр. Термобаллон
диаметрі 5-30 мм, ал ұзындығы 60-500 мм. Капилляр диаметрі 0,1-0,5 мм мыс
немесе болат түтікше болып табылады. Газ манометрлі термометрлерді таза
күйдегі химиялық инертпен, газбен толтырады. Мұндай газдар азот пен гелий.
Бұл термометрлердің жұмыс принципі Гей-Люссак заңына негізделген:
Pθ = P0 (1+ β (θ – θ0)),
Мұндағы: Pθжәне P0 – θ мен 0 температураларыныдағы газ қысымы; β- 1275,15
немесе 0,00366 тең газ қысымың термиялық коэффиценті. Өлшеу аралығы – 150
ден +600 °С-қа дейін. Термометрлік қондырғылардағы бастапқы қысым 0,98 –
4,7 МПа. Термометрдің өлшеу сезімталдығының артуымен және барометрлік
қателіктерінің азаюымен бастапқы қысым пайда болады. Газ манометрлі
термометрлердің кемшілігі салыстырмалы түрде термобаллон қабырғасы арқылы
жылуалмасудың коэффицентінің аздығы әсерінен жылулық инерцияның артып кетуі
және диаметрі кішентай құбырларда термобаллонды қондыру қиындығына
байланысты.
Сонымен қатар пайдалану кезіде термобаллонның герметикасы бұзылып, газ
шығуы мүмкін. Соңғы жағдай бұл аспаптарды жиі тексеруді талап етеді.
Сұйықтықты манометрлі термометрлерді сұйықпен толтырады бастапқы
қысымдағы сұйықтықпен толтырады. Термометрлерге толтырылатын сұйықтықтың
көлемді кеңеюінің үлкен термиялық коэффиценті және ол термометр материалына
химиялық инертті болуы қажет. Сұйықтық ретінде сынап (өлшеу аралығы – 30-
дан +600 °С-қа дейін ), ксилол (өлшеу аралығы – 40-тан +200 °С-қа дейін ),
толуол, пропил спирті және силиконды сұйықтықтар (өлшеу аралығы – 150-тан
+300 °С-қа дейін) пайдаланылады. Сұйықтық қайнап кетпеуі үшін термометрде
бастапқы қысым 1,47 – 1,96 МПа жасайды. Термометрде қысымның үлкен болуына
байланысты қоршаған ортаның қысымы оның жұмысына әсер етпейді.
Бұл термометрлер манометр мен термобаллон әртүрлі биіктікте болғанда,
гидростатикалық қателік пайда болады. Конденсациялы манометрлік термометрде
баллон көлемінің ⅔ төмен қайнайтын сұықтықпен толтырады. Температураның
жоғарлауы кезінде сұйықтықтың буланы жүреді де, конденсация процесі артады.
Соған байланысты қаныққан бу өлшенетін температураны дәл көрсететін белгілі
қысымға келеді. Мұнда өлшеу температурасындағы қысымды қамтамассыз етуі
үшін аспапта төмен қайнайтын сұйықтық пайдаланылады. Бұл термометрде
қаныққан бу қысымы температурамен бірге өзгеретіндіктен аса сезімтал болып
келеді. Конденсациялы манометрдің артықшылығына манометрлік түтікше мен
капиллярдағы температураның өзгеруі жүйе қысымына әсер етпейді. Бұл қосымша
аспапты термобаллоннан үлкен қашықтықта (75 м) орнатуға мүмкіндік берді.
Конденсациялы термометрдың кемшіліктеріне оның шкаласының сызықты емес
болуы жатады. Барлық манометрлі термометрлер құрылысының қарапайымдылығымен
және өлшеу нәтижиелерін қашықтықтан беруімен ерекшеленеді. Бұл
термометрлерді негізгі артықшылығы оларды жарылу қаупі бар обьектілерде
қолданылу мүмкіндігі болып табылады.
Кедергі термометрлерінің жұмыс принципі - металдар мен жартылай
өткізгіштердің кедергісінің температураға байланысты өзгерту қасиетіне
негізделген. Материалдардың көбінде 1 °С қызғанда, олардың кедергісі 0,4-
0,6 % артады, ал жартылай өткізгіштерде керісінше металмен салыстырғанда 8
– 15 рет кішірейеді. Кедергі термометрлері температураның өзгеруіне
сезімталдылығымен және кедергінің температура коэффицентімен анықталады.
Бұл термометрлердің құрамына сезімтал элемент, өлшегіш аспап және
жалғағыш сымдар кіреді. Сезімтал элемент ретінде қорғағыш қаптың ішінде
орнатылған, изоляциялық тірекке оралған металл сымнан құралады.
Электрлік термометрлер өндірісте кеңінен пайдаланады: кез - келген
температурада елеулі аралықта (-200 ден +700 °С ) бөліктеу; температураны
аса дәлдікпен өлшеуі; өлшеу орнынан елеулі қашықтықта қосымша өлшегіш
аспаптың орналасу мүмкіндігі; температураны автоматты таспаға түсіреді және
автоматты реттейді, бір өлшегіш аспапқа бірнеше аспапты қосу арқылы
температураны бақылауды орталықтандырады.
Кедергі термометрінің кемшіліктеріне: тұрақты түрду қорек көзін
тұтынуды қажет етеді, жарылу қаупі бар ортада қолданылуы шектеулі,
элементтердің аса сезіталдығынан берілген нүтеде температураны өлшей алмауы
және діріл әсерінен бұзылуы. Кедергі ретінде мыс, платина жартылай
өткізгішті элементтер алынады.
Кәсіпшілікте, технологиялық процесте мұнайды дайындау кезінде шикі
мұнай, су, химреагент мәндерінің шығынын бақылау мен реттеу талап етіледі.
Шығын – сол уақыт бірлігінде құбыр арқылы өтетін заттардың шамасы (көлем V
немесе масса m). Шығын өлшем бірліктері кгс, мольс, м³с және т.б.
Шығынды өлшейтін аспаптар шығын өлшегіштер деп аталады. Шығын лезде және
орташа болуы мүмкін. Орташа шығын – белгілі уақыт аралығындағы зат
көлемінің қатынасы. Лезду шығын – уақыт өтуіне байланысты зат мөлшерінің
шығыны.
Белгілі уақыт аралығында көлем мен массаны өлшейтін интегралдайтын
аспаптар есептегіштер деп аталады. Мұнай және газ саласында қолданылатын
шығын өлшегіштер жұмыс принципіне қарай келесі топтарға бөлінеді: көлемді,
құлама айнымалы қысымды, құлама тұрақты қысымды, айнымалы деңгейлі,
тахометрлік, электромагнитті және дірілді.
Шығынды және көлемді есептеу қиын болып табылады. Себебі аспап
көрсеткішінің өлшеу ағынына физикалық қасиетінің әсер етуі. Өлшенетін
ағынның физикалық қасиеті, өз кезегінде қолданылу жағдайына байланысты.
Көлемді шығын өлшегіштердің жұмыс принципі периодты немесе үздіксіз
өлшенетін заттың үлесін есептеуге негізделген. Мұнай және мұнай өнімдерін
өлшейтін көлем есептегіштің кең тараған түрі шестеренкалы есептегіш. Кез-
келген уақыт аралығындағы шығын белгілі уақыт кезеңіндегі өлшенген көлемдер
қосындысымен анықталады.
Мұндағы: q – аспаптың өлшегіш камерасындағы көлем; n – өлшенген
көлемдер саны; t2 - t1 – өлшеу жүргізілген уақыт аралығы.
4-сурет. Шестерекалы есептегіш
Бұл есептегіштер қысымның жоғалуымен жабысқақтыққа қарамастан өлшеуді
аса дәл көрсетеді. Бірақ бұл өлшегітің кемшілігі өлшенетін ортаны
механиқалық қоспалардан тазарту қажеттілігі және акустикалық шудың көп
болуы.
Турбиналық шығын өлшегіштер өлшенетін ортаның көлемді шығынын өлшеу
үшін қолданылады. Турбиналық есептегіштер көлем есептегіштерге қарағанда
өлшеу бөлімдері жоқ және көлемді тек жанама өлшейді. Шығын өлшегішінің
сезімтал элементі, сұйық ағынымен қозғалысқа келетін турбина. Турбинаның
айналым саны (n) уақыт бірлігінде өтетін ағын жылдамдығына пропорционал:
n = kW
Мұндағы: k – порционалдық коэффицент; W – шығын есептегіштің
қимасындағы ағын жылдамдығы.
5-сурет. Турбиналық есептегіш
Бұл есептегіштердің кемшілігі өлшенетін ортаның жабысқақтығына
тәуелділігі.
1.2 Өлшеуіш приборлар мен реттегіштерді монтаждау
Төселетін құрылғыларды монтаждау мен құру автоматтандыру жүйесінің
техникалық бөлімі арқылы қаралады. Төселмелі құрылғыны кесу
технологиялық құбырды және құрылғыны монтаждау командасымен қаралуы
керек.
Бобышкиді ГОСТ 36.7 — 74 стандартына сай дайындайды. Бобышки
технологиялық құбырлар мен 40мпа газ қысымы бар құрылғылардың ажырамас
жиынтығы болып табылады. Термометр, термометрдің монометрлік
термобаллондары бобышкимен қосылады.
Параметрімен түрлеріне байланысты бобышкилерді тік БП1 Ру 20 МПа ға
дейін; БП2 Ру 20 дан 40 МПа ға дейін; атмосфералық, және шабылған БС1 Ру
20 МПа дейін ; БС2 ді Ру 20 дан 40 МПа ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Автоматика – бұл ғылыми – техникалық прогресстің алдыңғы шеті.
Автоматика облысындағы өзгерістер өте жылдам жүреді. Автоматика элементтері
үздіксіз жетілдіріліп отырады. Автоматиканың басқа принципте (мысалы,
жартылай өткізгіш күшейткіштер, тирристорлы реле мен байланыстырушылар,
гидравликалық орындаушы құрылғыллар, пневматикалық датчиктер мен
түрлендіргіштер).
Автоматика жүйелері басқарылатын процестің жүрісі туралы, оның өңделуі
мен процеске әсер етуін қалыптастыру кезінде ақпарат алу үшін
тағайындалған. Тағайындалуына қарай келесі автоматты жүйелерді ажыратады.
Автоматты сигнал беру жүйесі қандай да болмасын техникалық қондырғының
жағдайы туралы, қандай да болмасын процестің өтуі туралы қызмет
көрсетушілерге хабарлау үшін тағайындалған. Автоматты блокадалау және
қорғаудың автоматты жүйелері техникалық агрегаттар мен қондырғылардағы
авариялық жағдайлардың пайда болуының алдын алу үшін қызмет етеді.
Автоматты бақылау жүйелері, қандай да болмасын процестің немесе
техникалық агрегаттың жұмысын сипаттайтын әртүрлі параметрлер мен шамаларды
адамның қатысуынсыз жүзеге асырады.
Автоматты жіберу мен тоқтату жүйелері алдын ала берілген бағдарлама
бойынша әртүрлі қозғалтқыштар мен жетектердің тоқтатылуының қосылуын
қамтамасыз етеді.
Автоматты басқару жүйелері қандай да болмасын техникалық агрегаттардың
немесе қандай да болмасын процестердің жұмысын басқару үшін тағайындалған.
Автоматты басқару жүйелері маңыздысы және неғұрлым күрделісі болып
табылады. Қойылған мақсатқа жетуді қамтамасыз ететін қандай да болмасын
процесті ұйымдастыру басқару деп аталады. Басқару жүйелеріндегі ақпаратты
алу, сақтау, беру мен түрлендірудің жалпы заңдылықтарын кибернетика
зерттейді. Осылайша, автоматика жүйелерін зерттеу, сондай – ақ
тапсырмаларының бірінен құрастырылған автоматты жүйелер автоматика
элементтері деп аталады. Тағайындалуы бойынша кіретін элементтер сезімтал,
күшейткіш және орындаушы болып бөлінеді.
Датчиктер сезімтал элементтер болып табылады. Олар реттелу нысанының
реттелетін шамасын өлшейді және шығудағы, осы шамаға пропорционал сигналды
шығарады.
Автоматика жүйесі физикалық табиғаты әртүрлі сигналдарды пайдалана
отырып құрастырылуы мүмкін: электрлік, механикалық, пневматикалық,
гидравликалық. Кең тарағаны электрлік сигнал, оны қашықтыққа беру,өңдумен
сақтау, сигналдың басқа түрлеріне түрлендіру қолайлы. Сондықтан,
автоматиканың электрлік элементтері кең тараған.
Электрлік элементтердің негізгілерінің және маңыздыларының бірі
электрлік және магниттік құбылыстарды пайдаланатын электромеханикалық және
магниттік элементтер болып табылады.
Орындаушы элементтер ретінде электромагнитті және электроқозғалтқыштар
кеңінен таралған.
Автоматика жүйелерінде әртүрлі ауыстырып қосылулар үшін коммутациялық
электромеханикалық элементтер кеңінен қолданылады.
Кiруге келесi элементтi бiр элементтiң демалыс шамасының автоматиканың
жүйесiне элементтердiң Қосуларында ерiксiз көнедi. Кiретiн шаманы кәдiмгi
кiретiн сигналдармен деп атайды.
Кiрiс және шығыс тұрақты дабылдың жұмыс тәртiбi (Х=Хорн; У=Уорн)
статикалық немесе орналастырылған тәртiптер деп атайды. Осы тәртіпте
анықталатын мінездеме статикалық деп аталады.
1 Технологиялық процесте пайдаланылған өлшеуіш және реттегіштер
құрылғылары жалпы мағлұмат
Барлық өлшеулер өлшемдер мен өлшеу құралдарының көмегі арқылы жүзеге
асады. Олардың жиынтығы өлшеу тәсілін құрайды. Өлшемдер мен құралдарды
әртүрлі сипаттары бойынша жіктейді: дәлдік сипаты бойынша, тағайындалу,
жұмыс принципі, өлшену тәсілі, құрылымдық дайындалу әдістері және т.б.
бойынша жіктеледі.
Өлшеу тәсілі деп нормалық метрологиялық құрылымды иемденетін және
өлшеуге қолданылатын техникалық тәсілдерді айтады. Өлшем берілген мөлшерде
физикалық шаманы жаңғыртуға арналған өлшеу тәсілі. Мысалы, массаның өлшемі
кір,электр кедергісінің өлшемі өлшеуіш резистор,электрлік тербеліс
жиілігінің өлшемі кварцты генератор.
Өлшеуіш құрал бақылаушыға түсінікті түрдегі сигналды шығаруға арналған
өлшеу тәсілі.Өлшеу құралдары келесідей топтарға бөледі:
1.Аналогты құралдар өлшенетін шама өзгерісінің үздіксіз міндеттерді
атқаруының көрсеткіші.
2.Цифрлы құралдар көрсеткіші цифрлы түрде көрсетілетін,өлшенетін
ақпаратты автоматты түрде өңдейтін дискретті сигналдар.
3.Көрсеткіш құралдар тек қана көрсеткіштерді есептеуді жүргізеді.
4.Тіркеуші құралдар көрсеткіштерлі тіркеуге арналған.
5.Өздігінен жазатын құралдар,олар көрсеткіштердің жазбасы диаграммасы
түрінде көрсетіледі.
6.Салыстыру құралдарында өлшенетін шамалардың белгілі шамамен
салыстырымына арналады.
7.Жинақтаушы құралдар әртүрлі желілер арқылы келетін екі не бірнеше
шамалардың жинағымен байланысты көрсеткіштер.
Өлшегіш түрлендіргіштер де өлшеу құралдарына жатады. Олар өлшеуіш-
түрлендіргіштердің бірінші,ағымдағы және беруші түрлері болып бөлінеді.
Бірінші өлшеуіш-түрлендіргіш өлшенетін шама көрсетілген шама тізбегінде
бірінші болып тұрады.Оның мысалына,термоэлектрлік тізбектегі шығын
өлшегішінің құрылғысын таратушы термопар жатады. Ағымдағы түрлендіргіш
тізбекте бірінші өлшеуіш-түрлендіргіштен кейін орналасатын түрлендіргіш.
Беруші түрлендіргіштер өлшенетін ақпарат сигналын қашыққа беруге арналған
түрлендіргіштер, мысалы, пневиатикалық, инерциялы жиілік түрлендіргіштері.
Өлшеу техникасында, сонымен қатар өлшегіш қондырғылар да қолданылады. Олар
өлшеу тәсілдерінің жиынтығын көрсететін және бақылаушыға тиімді түрде
көрсетуге арналған, бір жерде орналасқан сигналдарды өлшеуге арналған
құрылғылар. Олар өзіне бөлгіш колонна,тіркеуші құрылғы және көптеген
көмекші құрылғыларды қосатын және қондырғының жұмысын белгілі режимде
қамтамасыз ететін хромоатографиялық қондырғыны айтуға болады.
ТПБАЖ дамуына байланысты өндірістерде өлшеу жүйелері кең қолдану
тапқан. Өлшеу жүйесі дегеніміз өлшеуіш тәсәлдер мен көмекші құралдардың
байланыс желілері арқылы байланысқан,автоматтық өңдеу,беру мен қолдану және
автоматты реттеу жүйелерінде қолдануға ыңғайлы өлшенетін ортаның ақпаратты
түрдегі сигналдарын өңдеудің үйлесімдігі.
Қысым-заттың термодинамикасының күйін және технологиялық процесстің
жүрісін анықтайтын негізгі шамалардың бірі. Қысым бөлінеді: абсолютті,
толық, артық және салыстырмалы.
Абсолютті қысым – шкала бойынша абсолютті нөлден есептеледі. Оның мәні
атмосфералық және артық қысымға тең:
ра=р+рб
Мұндағы р және рб - атмосфералық және артық қысымдардың қатынасы.
Техникада көбінесе артық қысымды өлшейді. Бұл ондағы құралдар
атмосферадан оқшауланбаса, ондағы артық қысым көрсетуімен түсіндіріледі.
Қысым өлшемі паскаль (Па).
Мақсатына қарай қысымды өлшейтін құралдар келесі топтарға бөлінеді:
артық қысымды манометрлер – абсолютті және артық қысым арасындағы айырымды
өлшеу үшін; абсолютті қысым манометрлері – абсолютті нөлден бастап
есептелетін қысымды өлшеу үшін; вакуумметрлер – атмосфералық қысымнан төмен
абсолютті қысымды өлшеу үшін; мановакуумметрлер – артық қысымды өлшеу үшін;
дифференциалдық манометрлер – қоршаған орта қысымы емес екі қысымның
айырымын өлшеу үшін; барометры – атмосфералық қысымды өлшеуге арналған
абсолютті қысым манометрлері.
Жұмыс принципіне қарай қысымды өлшейтін құралдар келесідей
бөлінеді: сұйықтық манометрлер – өлшенетін қысым немесе қысымдар айырымы
сұйық бағанас қысымымен теңеседі; грузопоршенді манометрлер – өлшенетін
қысым немесе қысымдар айырымы піспектің жасалатын салмағымен және
жүктерімен; деформационды манометрлер – өлшенетін қысым немесе қысымдар
айырымы деформацияланған сезімтал элементпен немесе туындайтын күшпен
анықталады; электрлік манометрлер – жұмыс принципі манометр түрлендіргіштің
электрлік параметрлерінің өлшенентін қысымға тәуелділігіне негізделген;
иондаған – өлшенентін қысым иондалуға тиісті өзгеріс енгізеді.
Сұйықтық манометрлер мен поршенді манометрлер көбінесе тексеріс және
аспаптарды бөліктеу, сонымен қатар зертханалық зерттеулерде қолданады.
Деформациялық манометрлердің негізі артықшылықтары: ықшамдылығы,
шайқалуға төзімділігі, үлкен аралықты өлшеу мүмкіндігі (оннан мыңдаған
паскалға дейін). Аспаптағы сезімтал элементтердің түріне қарай түтік
тәрізді, көп бұрандалы, мембраналы сельфонды және анероидты манометрлер
болып бөлінеді.
Түтікшелі – серіппелі манометрлер. Шеңбер бойынша майысқан түтікшеден
тұратын созылмалы элемент.
1-сурет. Түтікшелі – серіппелі манометр
Тағайындалуына қарай серіппелі манометрлер үлгілі, бақылау және
техникалық болып бөлінеді.
Үлгілгі манометрлер – бақылау және техникалық манометрлер тексеруге,
сонымен қатар аса дәлдікті өлшеуге арналған 3-ші разрядты аспап. Рұқсат
етілген қателігі 0,2 – 0,33 %, сезімталдығы бағандағы шектік мәннен 0,04 –
0,05 %.
Бақылау манометрлері – орнатылған жеріндегі техникалық манометрлерді
тексеруге арналған. Рұқсат етілген қателігі .
Техниқалық манометрлер – температурасы -20 тан +60 °С аралығындағы
нейтральды кристаллизденбеген сұйықтықтар мен газдардың қысымын өлшеуге
арналған.
Манновакуумметрлер – атмосфералық қысымнан жоғары немесе төмен айнымалы
қысымды өлшеуге арналған.
Мембраналы манометр – созылмалы сезімтал элемент мембрана немесе
мембрана қорабы тұратын деформациялық манометр.
2-сурет. Мембраналы манометр
Созылмалы мембранаға қарағанда кейбір аспаптарда босатылға мембрана
қолданылады. Босатылған мембрананы резиннен, газ өткізбейтін материалдан
және синтетикалық материалдан дайындалады. Мембранадағы қысым серіппемен
теңеседі. Босатылған мембрананы тягомерлерде, дифманометрлерде қолданады.
Температура заттардың қыздырылу дәрежесімен, оның ішкі энергиясын
тасымалдаушы атомдар мен молекулалармен сипатталады. Атомдар мен
молекулалардың кинетикалық және потенциалдық энергиясы заттардың жылу
күйіне тәуелді болғандықтан, оның барлық физикалық қасиеттері температураға
тәуелді. Температураны термометрлік қасиетіне байланысты жанама өлшеуге
болады. Қатты дененің қызуы немесе салқындауы кезінде оның көлемі,
тығыздығы, қаттылығы, электрөткізгіштігі және басқа да қасиеттері өзгеріске
ұшырайды.
Температура өлшеу мүмкіндігі жылуалмасу, яғни жылу көбірек қызған
денеден азырақ қызған денеге берілуіне негізделген. Оларға белгілі мәндер
беріледі θ1 және θ2. Сонда температураның өлшемі градус былай анықталады:
Мұндағы n – тірек нүктелер арасындағы температура интервалы бүтін
сандарға бөлінеді. . Бұл температуралық шкалалар заттың термометрлік
қасиеттеріне негізделген. Алғаш XVIII ғасырдың бірінші жартысында пайда
болған. Бірінші болып осы шкаланы Фаренгейт ұсынды. Термометрлік зат
ретінде спиртті, ал төменгі реперлі нүктесі ретінде қар мен хлорлы аммони
қоспасын алды және оған 0 сандық мәнін берді. Фаренгейт затының
температурасын 100 °С, ал жоғарғы реперлі нүктесі ретінде судың қайнау
температурасын алды дәне оған 212 сандық мән берді. Бұл жағдайда мұздың еру
температурасы 32 °С-қа тең болды. Судың қайнауы мен еру температурасының
аралығын Фаренгейт тең 180 бөлікке бөлді және °F шкаласының масштабын алды.
Қазіргі уақытта бұл шкала АҚШ, Канада, Англия және Үндістанда қолданылады.
1742 жылдан бастап Цельсидің ұсынған шкаласы қолданылады. Мұнда екі
реперлік нүкте ретінде 760 мм снап бағанында және 9,80665 мс² ауырлық күші
жағдайында судың еру температурасы(0 °C) мен судың қайнау
температурасын(100 °C) қабылданды. Бұл шкаланы пайдалану ыңғайлылығы, оның
Халықаралық температуралық шкала МТШ-90 мен сәйкес келуі арқасында
Цельсидің шкаласы СИ жүйесінде кең қолданаылады. 1848 жылы ағылшын ғалымы
Томсон температуралық шкала ұсынды. Онда температура абсолютті нөлден
басталады. Шкала абсолютті термодинамикалық шкала деп аталып кетті және
өлшем бірлігі ретінде кельвин қабылданды. Температураны өлшеуде
кеңеютермометрлері, маномертлік термометрлер, пирометрлер, термопаралар
және кедергі термометрлері. Кеңейю термомертлерінің жұмысы сұйықтықтар мен
қатты денелердің жылулық кеңеюге негізделген. Пирометрлер денелерге
жанаспай температурасын жылулық бөлінуарқылы анықтайтын аспап.
Манометрлік термометрлер – жұмыс принципі тұйықталған көлем ішіндегі
заттың қысымы әсерінен температураның өзгеруіне негізделген. Жұмыс затының
агрегаттық күйіне қарай манометрлік термометрлер сұйық, газ және
конденсационды болып бөлінеді.Манометрлік термометр капиллярдан,
манометрден, термобаллоннан және термометрлік заттармен толтырылған тұйық
жүйені құрайды. Манометрлік термометрлердің арнайы тобын аспаптар қаныққан
бу сұйықтығы қысымының температураға қатынасына негізделген.
3-сурет. Манометрлік термометр
Қолданылатын негізгі толтырғыштар төмен температурада қайнайтын
сұйықтықтар (ацетон, бензол, фреон және т.б.). Жұмыс сұйықтығының
температурасы өзгергенде термобаллондағы қысым өзгереді және капилляр
түтікше арқылы серіппелі манометрге беріледі.Термобаллонхимиялық ортаның
әсеріне төзімді жезжәне арнайы болаттын жасалған цилиндр. Термобаллон
диаметрі 5-30 мм, ал ұзындығы 60-500 мм. Капилляр диаметрі 0,1-0,5 мм мыс
немесе болат түтікше болып табылады. Газ манометрлі термометрлерді таза
күйдегі химиялық инертпен, газбен толтырады. Мұндай газдар азот пен гелий.
Бұл термометрлердің жұмыс принципі Гей-Люссак заңына негізделген:
Pθ = P0 (1+ β (θ – θ0)),
Мұндағы: Pθжәне P0 – θ мен 0 температураларыныдағы газ қысымы; β- 1275,15
немесе 0,00366 тең газ қысымың термиялық коэффиценті. Өлшеу аралығы – 150
ден +600 °С-қа дейін. Термометрлік қондырғылардағы бастапқы қысым 0,98 –
4,7 МПа. Термометрдің өлшеу сезімталдығының артуымен және барометрлік
қателіктерінің азаюымен бастапқы қысым пайда болады. Газ манометрлі
термометрлердің кемшілігі салыстырмалы түрде термобаллон қабырғасы арқылы
жылуалмасудың коэффицентінің аздығы әсерінен жылулық инерцияның артып кетуі
және диаметрі кішентай құбырларда термобаллонды қондыру қиындығына
байланысты.
Сонымен қатар пайдалану кезіде термобаллонның герметикасы бұзылып, газ
шығуы мүмкін. Соңғы жағдай бұл аспаптарды жиі тексеруді талап етеді.
Сұйықтықты манометрлі термометрлерді сұйықпен толтырады бастапқы
қысымдағы сұйықтықпен толтырады. Термометрлерге толтырылатын сұйықтықтың
көлемді кеңеюінің үлкен термиялық коэффиценті және ол термометр материалына
химиялық инертті болуы қажет. Сұйықтық ретінде сынап (өлшеу аралығы – 30-
дан +600 °С-қа дейін ), ксилол (өлшеу аралығы – 40-тан +200 °С-қа дейін ),
толуол, пропил спирті және силиконды сұйықтықтар (өлшеу аралығы – 150-тан
+300 °С-қа дейін) пайдаланылады. Сұйықтық қайнап кетпеуі үшін термометрде
бастапқы қысым 1,47 – 1,96 МПа жасайды. Термометрде қысымның үлкен болуына
байланысты қоршаған ортаның қысымы оның жұмысына әсер етпейді.
Бұл термометрлер манометр мен термобаллон әртүрлі биіктікте болғанда,
гидростатикалық қателік пайда болады. Конденсациялы манометрлік термометрде
баллон көлемінің ⅔ төмен қайнайтын сұықтықпен толтырады. Температураның
жоғарлауы кезінде сұйықтықтың буланы жүреді де, конденсация процесі артады.
Соған байланысты қаныққан бу өлшенетін температураны дәл көрсететін белгілі
қысымға келеді. Мұнда өлшеу температурасындағы қысымды қамтамассыз етуі
үшін аспапта төмен қайнайтын сұйықтық пайдаланылады. Бұл термометрде
қаныққан бу қысымы температурамен бірге өзгеретіндіктен аса сезімтал болып
келеді. Конденсациялы манометрдің артықшылығына манометрлік түтікше мен
капиллярдағы температураның өзгеруі жүйе қысымына әсер етпейді. Бұл қосымша
аспапты термобаллоннан үлкен қашықтықта (75 м) орнатуға мүмкіндік берді.
Конденсациялы термометрдың кемшіліктеріне оның шкаласының сызықты емес
болуы жатады. Барлық манометрлі термометрлер құрылысының қарапайымдылығымен
және өлшеу нәтижиелерін қашықтықтан беруімен ерекшеленеді. Бұл
термометрлерді негізгі артықшылығы оларды жарылу қаупі бар обьектілерде
қолданылу мүмкіндігі болып табылады.
Кедергі термометрлерінің жұмыс принципі - металдар мен жартылай
өткізгіштердің кедергісінің температураға байланысты өзгерту қасиетіне
негізделген. Материалдардың көбінде 1 °С қызғанда, олардың кедергісі 0,4-
0,6 % артады, ал жартылай өткізгіштерде керісінше металмен салыстырғанда 8
– 15 рет кішірейеді. Кедергі термометрлері температураның өзгеруіне
сезімталдылығымен және кедергінің температура коэффицентімен анықталады.
Бұл термометрлердің құрамына сезімтал элемент, өлшегіш аспап және
жалғағыш сымдар кіреді. Сезімтал элемент ретінде қорғағыш қаптың ішінде
орнатылған, изоляциялық тірекке оралған металл сымнан құралады.
Электрлік термометрлер өндірісте кеңінен пайдаланады: кез - келген
температурада елеулі аралықта (-200 ден +700 °С ) бөліктеу; температураны
аса дәлдікпен өлшеуі; өлшеу орнынан елеулі қашықтықта қосымша өлшегіш
аспаптың орналасу мүмкіндігі; температураны автоматты таспаға түсіреді және
автоматты реттейді, бір өлшегіш аспапқа бірнеше аспапты қосу арқылы
температураны бақылауды орталықтандырады.
Кедергі термометрінің кемшіліктеріне: тұрақты түрду қорек көзін
тұтынуды қажет етеді, жарылу қаупі бар ортада қолданылуы шектеулі,
элементтердің аса сезіталдығынан берілген нүтеде температураны өлшей алмауы
және діріл әсерінен бұзылуы. Кедергі ретінде мыс, платина жартылай
өткізгішті элементтер алынады.
Кәсіпшілікте, технологиялық процесте мұнайды дайындау кезінде шикі
мұнай, су, химреагент мәндерінің шығынын бақылау мен реттеу талап етіледі.
Шығын – сол уақыт бірлігінде құбыр арқылы өтетін заттардың шамасы (көлем V
немесе масса m). Шығын өлшем бірліктері кгс, мольс, м³с және т.б.
Шығынды өлшейтін аспаптар шығын өлшегіштер деп аталады. Шығын лезде және
орташа болуы мүмкін. Орташа шығын – белгілі уақыт аралығындағы зат
көлемінің қатынасы. Лезду шығын – уақыт өтуіне байланысты зат мөлшерінің
шығыны.
Белгілі уақыт аралығында көлем мен массаны өлшейтін интегралдайтын
аспаптар есептегіштер деп аталады. Мұнай және газ саласында қолданылатын
шығын өлшегіштер жұмыс принципіне қарай келесі топтарға бөлінеді: көлемді,
құлама айнымалы қысымды, құлама тұрақты қысымды, айнымалы деңгейлі,
тахометрлік, электромагнитті және дірілді.
Шығынды және көлемді есептеу қиын болып табылады. Себебі аспап
көрсеткішінің өлшеу ағынына физикалық қасиетінің әсер етуі. Өлшенетін
ағынның физикалық қасиеті, өз кезегінде қолданылу жағдайына байланысты.
Көлемді шығын өлшегіштердің жұмыс принципі периодты немесе үздіксіз
өлшенетін заттың үлесін есептеуге негізделген. Мұнай және мұнай өнімдерін
өлшейтін көлем есептегіштің кең тараған түрі шестеренкалы есептегіш. Кез-
келген уақыт аралығындағы шығын белгілі уақыт кезеңіндегі өлшенген көлемдер
қосындысымен анықталады.
Мұндағы: q – аспаптың өлшегіш камерасындағы көлем; n – өлшенген
көлемдер саны; t2 - t1 – өлшеу жүргізілген уақыт аралығы.
4-сурет. Шестерекалы есептегіш
Бұл есептегіштер қысымның жоғалуымен жабысқақтыққа қарамастан өлшеуді
аса дәл көрсетеді. Бірақ бұл өлшегітің кемшілігі өлшенетін ортаны
механиқалық қоспалардан тазарту қажеттілігі және акустикалық шудың көп
болуы.
Турбиналық шығын өлшегіштер өлшенетін ортаның көлемді шығынын өлшеу
үшін қолданылады. Турбиналық есептегіштер көлем есептегіштерге қарағанда
өлшеу бөлімдері жоқ және көлемді тек жанама өлшейді. Шығын өлшегішінің
сезімтал элементі, сұйық ағынымен қозғалысқа келетін турбина. Турбинаның
айналым саны (n) уақыт бірлігінде өтетін ағын жылдамдығына пропорционал:
n = kW
Мұндағы: k – порционалдық коэффицент; W – шығын есептегіштің
қимасындағы ағын жылдамдығы.
5-сурет. Турбиналық есептегіш
Бұл есептегіштердің кемшілігі өлшенетін ортаның жабысқақтығына
тәуелділігі.
1.2 Өлшеуіш приборлар мен реттегіштерді монтаждау
Төселетін құрылғыларды монтаждау мен құру автоматтандыру жүйесінің
техникалық бөлімі арқылы қаралады. Төселмелі құрылғыны кесу
технологиялық құбырды және құрылғыны монтаждау командасымен қаралуы
керек.
Бобышкиді ГОСТ 36.7 — 74 стандартына сай дайындайды. Бобышки
технологиялық құбырлар мен 40мпа газ қысымы бар құрылғылардың ажырамас
жиынтығы болып табылады. Термометр, термометрдің монометрлік
термобаллондары бобышкимен қосылады.
Параметрімен түрлеріне байланысты бобышкилерді тік БП1 Ру 20 МПа ға
дейін; БП2 Ру 20 дан 40 МПа ға дейін; атмосфералық, және шабылған БС1 Ру
20 МПа дейін ; БС2 ді Ру 20 дан 40 МПа ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz