Датчик давления МЕТРАН-150-CD, это современный микропроцессорный прибор, который предназначен для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование измеряемой величины ? разности давлений в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи и цифровой сигнал на базе HART-протокола.
Датчик МЕТРАН-150-CD предназначен для преобразования давления рабочих сред: жидкости, пара, газа. Датчик предназначен для работы во взрывобезопасных и взрывоопасных условиях.
Целью данной работы является освоение технологии проведения ремонтных работ, настройки и калибровки датчика давления МЕТРАН-150-CD.
Задачами при выполнении письменной экзаменационной работы и практической квалификационной работы являются:
- изучение и анализ технической литературы по контрольно измерительным приборам;
- изучение и анализ руководства по эксплуатации датчика давления;
- изучение инструкций по техники безопасности и охране труда на рабочем месте;
- освоение навыков работы с датчиком давления, технологии проведения ремонтных работ, настройки и калибровки датчика, отработки навыков по составлению протокола калибровки.
1.
Технические характеристики и назначение датчика
Измеряемые среды датчиком давления МЕТРАН-150-CD: жидкости, пар, газ, газовые смеси, нефтепродукты; газообразный кислород и кислородосодержащие газовые смеси; пищевые продукты.
Диапазоны измеряемых давлений различными моделями датчика приведены в таблице 1.
Таблица 1. Диапазоны по давлению и пределы измерений датчиков
Электрическое питание датчика: — 12-42 В. для выходного сигнала 4-20 мА, — 22-42В. Для выходного сигнала 0-5мА.
Основная приведенная погрешность измерений: до ±0,075%; опции ±0,2%; ±0,5% от диапазона.
Диапазон температур окружающей среды: от -40 до 80 C; от -55 до 80 C (опция).
Перенастройка диапазонов измерений: 100:1.
Высокая стабильность характеристик.
Взрывозащищенное исполнение вида «искробезопасная цепь» и «взрывонепроницаемая оболочка». Межповерочный интервал — 3 года.
2. Принцип действия, устройство и работа датчика
Конструкция датчика давления МЕТРАН-150-CD представлена на рисунке 1.
Курсовые работы датчик давления
... (мембрана). 2. Магнитопровод. 3. Рабочая и компенсирующая катушки Принцип работы датчика состоит в следующем: под влиянием измеряемого давления рабочая мембрана прогибается, что приводит к изменению комплексного сопротивления ...
Рисунок 1. Конструкция датчика давления МЕТРАН-150-CD: 1-корпус, 2-емкость измерительной ячейки, 3-разделительная мембрана, 4-жидкость, 5-измерительная мембрана, 6-пластина конденсатора
Измерительный блок датчика состоит из корпуса 1 и емкостной измерительной ячейки 2. Емкостная ячейка изолирована механически, электрически и термически от технологической измеряемой среды и окружающей среды.
Измеряемое давление передается через разделительные мембраны 3 и разделительную жидкость 4 к измерительной мембране 5, расположенной в центре емкостной ячейки.
Воздействие давления вызывает изменение положения измерительной мембраны. Изменение положения мембраны приводит к появлению разности емкостей между измерительной мембраной и пластинами конденсатора 6, расположенным по обеим сторонам от измерительной мембраны.
Принцип действия датчика основан на измерении давления «+» и «-» (перепада давления) по месту установки сужающего устройства. На рисунке 2 представлена схема функционирования измерительного блока датчика при измерении перепада давления.
Рисунок 2. Схема функционирования измерительного блока датчика
Сенсор датчика состоит из измерительного блока и платы аналого-цифрового преобразователя (АЦП).
Перепад давления подается в камеру измерительного блока, преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сигнала.
Электронный преобразователь преобразует электрический сигнал в соответствующий выходной сигнал — унифицированный токовый в диапазоне 0-5, 5-0, 4-20, 20-4 мА постоянного тока или цифровой сигнал на базе HART-протокола.
3. Технология проведения ремонтных работ датчика
Выявление дефектов в работе преобразователя происходит во время его осмотра и технического обслуживания. Устранение дефектов производится в процессе его ремонта. Неисправности датчика, которые могут возникнуть при его эксплуатации, способы их устранения приведены в таблице 2.
Таблица 2. Неисправности датчика и способы их устранения
|
Неисправность |
Устранение неисправности |
|
|
Выходной сигнал отсутствует |
-проверить напряжение на клеммах. -проверить полярность подключения к источнику питания. -проверить на исправность диод, параллельной тестовой клеммы. |
|
|
Не удается установить связь между коммуникатором и датчиком |
-проверить сопротивление контура. -проверить правильность адреса датчика. -проверить, что выходной сигнал находится в пределах между 4 — 20мА на уровнях насыщение. -проверить стабильность напряжения питания постоянного тока на датчике. |
|
|
Выходной ток больше 22мА или меньше 3.5мА |
-проверить поданное давление. — проверить точки диапазона 4и 20 мА а в режиме калибровки ЦАП |
|
|
Датчик не реагирует на изменение поданного давления |
-проверить измерительное оборудование. -проверить, не засорились ли импульсные трубы или клапанный блок. -проверить, что приложенное давление соответствует калиброванному диапазону. |
|
|
Выходной сигнал нестабилен, погрешность датчика превышает допускаемую |
-нарушение герметичности в линии подвода давления. Найти и устранить не герметичность. -нарушение герметичности уплотнения монтажного фланца или ниппеля датчика. Заменить уплотнительное кольцо. -нарушена герметичность пробки фланца сенсора датчика. Подтянуть пробку. |
|
|
Разгерметизация |
-нарушена герметичность между клапанным блокам и датчиком или между клапанным блокам и монтажным фланцем или ниппелем. Повторить сборку или заменить уплотнительное кольцо. |
|
Для ремонта и калибровки прибора необходимые условия:
- температура окружающей среды (21…25) 0 С;
- относительная влажность (30…80) %;
- атмосферное давление (84…106,7) кПа, (630…800) мм.
рт. ст.
- напряжение питания (12…36) В.
Материалы и запчасти необходимые для ремонта прибора:
- технические салфетки;
- ацетон (на 1 прибор) — 5…50 мл.
- краска серая (на 1 прибор) — 40 гр.
- краска черная (на 1 прибор) — 40 гр.
- графитная смазка (на 1 прибор) — 2 гр.
- лак (на 1 прибор) — 0,5 мл.
- припой ПСС-40 (на 1 прибор) — 15 гр.
- канифоль (на 1 прибор) — 7 гр.
- вода (на 1 прибор) — 10 л.
- электроэнергия (на 1 час ремонта прибора) — 500 Вт.
Инструмент и оборудование для ремонта прибора:
- ключи гаечные 10 Х 11;
- 12 Х 14;
- 14 Х 17;
- 17 Х 19;
- 24 Х 27;
- набор головок от 8 до 14 мм — 1 шт.
- набор накидных ключей от 12 до 17 мм — 1 шт.
- набор шестигранных ключей от 4 до 8 мм — 1 шт.
- отвертки 80 Х 4 мм; 100 Х 8 мм.
- пинцет прямой — 150 мм — 1 шт.
- кусачки — 1 шт.
- молоток 100гр — 1 шт.
- электрический паяльник 220В, 40 Вт — 1 шт.
- комплект соединительных проводов — 1 шт.
- мегомметр Ф4102/1-1М — 1 шт.
- блок питания БПИ-24 — 1 шт.
- манометр грузопоршневой МП-60 класса точности 0,05% — 1 шт.
- широкодиапазонный высокоточный задатчик давления — 1 шт.
- калибратор давления DPI-802G, с комплектом внешних измерительных сенсоров, класс точности 0,03% — 1 шт.
- пневмосборка — 1 шт.
- персональный компьютер (RS232) — 1 шт.
- программное обеспечение AIRTuning — 1 шт.
- краскопульт — 1 шт.
- щетка стальная — 1 шт.
- шприц промывочный — 1шт.
- промывочная установка — 1шт.
4. Настройка и калибровка датчика
Настройка и калибровка датчика проводится после выполнения ремонтных работ или в случае необходимости.
Настройка датчика включает следующие операции:
- настройка выходных параметров датчика:
- установка единиц измерения, установка характеристики выходного сигнала;
- перенастройка диапазона измерений;
- настройка времени усреднения выходного сигнала (демпфирование);
- калибровка аналогового выхода.
Калибровка аналогового выхода предусматривает:
- калибровка «нуля» — операция устанавливает точное соответствие (при помощи образцовых средств) начального значения выходного сигнала тока цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) номинальному значению.
При калибровке происходит параллельное смещение характеристики ЦАП и не изменяется ее наклон;
- калибровка «наклона» ЦАП — операция устанавливает точное соответствие (при помощи образцовых средств) верхнего значения выходного сигнала тока цифро-аналогового преобразователя номинальному значению. При калибровке происходит коррекция наклона характеристики ЦАП;
- калибровка сенсора.
Калибровка сенсора предусматривает калибровку нижнего предела измерений (НПИ) и верхнего предела измерений (ВПИ).
Сенсор состоит из измерительного блока и платы аналого-цифрового преобразователя (АЦП).
Давление подается в камеру измерительного блока, преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сигнала.
Во время прохождения производственной практики мною была выполнена поверка датчика, результаты поверки приведены в протоколе представленном ниже.
ПРОТОКОЛ КАЛИБРОВКИ ПРИБОРА
Дата 23.12.2014№ 123
Наименование прибора датчик давление МЕТРАН Модель 150
Заводской номер 086459708 Цех 4 Позиция 12
Верхний предел измерений 68
Эталоны (наименование метрологических средств поверки): МЕТРАН 150-CD
Результаты поверки (калибровки):
Внешний осмотр: дефектов не обнаружено
Таблица 3
|
Значение измеряемой величины (указать ед.измерения) |
Расчетное значение выходного сигнала (указать ед.измерения) |
Действительное значение выходного сигнала |
Приведённая погрешность в % |
Вариация сигнала в % |
|||
|
прямое |
обратное |
прямое |
обратное |
||||
|
0 |
4 |
4,021 |
3,997 |
0,021 |
-0,003 |
0,017 |
|
|
8 |
6 |
6,012 |
6,002 |
0,012 |
0,002 |
0,010 |
|
|
16 |
8 |
7,914 |
8,005 |
-0,086 |
0,005 |
0,091 |
|
|
24 |
10 |
9,895 |
10,985 |
-0,105 |
-0,015 |
0,090 |
|
|
32 |
12 |
12,025 |
11,998 |
0,025 |
-0,002 |
0,027 |
|
|
40 |
14 |
14,025 |
14,005 |
0,025 |
0,005 |
0,020 |
|
|
48 |
16 |
15,998 |
16,008 |
-0,002 |
0,008 |
0,010 |
|
|
56 |
18 |
17,998 |
17,988 |
-0,002 |
-0,012 |
0,010 |
|
|
64 |
20 |
20,001 |
19,999 |
0,001 |
-0,001 |
0,002 |
|
Предел допускаемой приведённой погрешности 0,5 %
Наибольшая погрешность выходного сигнала 0,025%
Допускаемая вариация 0,5%
Наибольшая вариация 0,091 %
Заключение — годен
Калибровщик Д.Н. Алексеев
Капитальный ремонт выполнил К.П. Глущенко
5. Охрана труда и техника безопасности
При ремонте и обработки прибора пользоваться только исправным инструментом.
Корректировку прибора с помощью настроечного механизма водосчетчика, производить только после снятия давления жидкости с прибора.
Переключение выключателя в положение “ON” на блоке защиты перекидных устройств, производить только после полного вывода блока управления водомерной установкой в рабочее состояние.
Переключение выключателя в положение “OFF” на блоке защиты перекидных устройств, производить в первую очередь при отключении водомерной установки и блока управления.
Избегать попадания грязи, мусора, предметов в сливной бак водомерной установки.
Слесарь КИПиА в зависимости от структуры предприятия выполняет как ремонтные, так и эксплуатационные работы.
Существенное влияние на безопасность труда оказывает состояние рабочих инструментов, которые обязательно должны быть исправными. Периодически их следует подвергать испытаниям на безопасность применения.
На каждый прибор, находящийся в эксплуатации, заводится паспорт, в который заносятся необходимые сведения о приборе, дата начала эксплуатации, сведения о ремонте и поверке.
На рабочем месте должны поддерживаться санитарно-бытовые условия: площадь на одно рабочее место слесаря КИПиА — не менее 4,5 кв.м., температура воздуха в помещении от 18 до 22 градусов Цельсия, наличие приточно-вытяжной вентиляции, достаточная освещенность.
Основой, обеспечивающей безопасное выполнение слесарных работ, является четкая организация труда и рабочего места слесаря.
Перед началом работы следует:
- надев рабочую одежду, проверить, нет ли на ней свисающих концов, застегнуть рукава либо засучить их выше локтя;
- удалить с рабочего места посторонние предметы, при необходимости включить местное освещение, разложить рабочий и измерительный инструмент, приспособления и материалы так, чтобы было удобно ими пользоваться;
- убедиться в исправности рабочего инструмента и приспособлений;
- проверить состояние электроинструмента и срок его переосвидетельствования.
Во время работы необходимо:
- пользоваться только исправным инструментом и приспособлениями, которые указаны в технологической документации на сборку;
- не останавливать вращающийся инструмент руками или какими-либо посторонними предметами;
- при запрессовке следите за тем, чтобы детали были установлены без перекоса;
- применять резиновые перчатки при работе с растворителями и соблюдать правила противопожарной безопасности;
- использовать пневматический инструмент только по достижению 18-летнего возраста;
- строго соблюдать действующие инструкции.
По окончании работ следует:
- очистить рабочее место от продуктов обработки и при необходимости смазать оборудование;
- отработанные растворители слить в специальную тару для утилизации;
- использованный обтирочный материал убрать в специальный металлический ящик
- отключить все механизмы и убрать рабочий инструмент.
Если при выполнении слесарных работ применяется электрифицированный инструмент, то он должен подключаться к сети напряжением, не превышающим 42 В, а его токоведущие части следует заземлить и надежно защитить от возможного прикосновения к ним работающего. Электроинструмент должен иметь порядковый номер.
Перед выдачей его проверяют на отсутствие замыкания на корпус и исправность заземляющего провода. В случае обнаружения каких-либо неисправностей категорически запрещается применять его при выполнении работ. Если неисправность выявилась в процессе эксплуатации инструмента, его следует немедленно отключить от сети.
Предупреждение травматизма при выполнении слесарных работ связано с устранением их основных причин, к которым относятся нарушения требований безопасности, неправильная организация рабочего места, плохое состояние слесарного и сборочного инструмента.
Заключение
В процессе реализации поставленной темы «Проведение калибровки датчика давления МЕТРАН-150-CD с составлением протокола калибровки» была изучена техническая документация и информация о приборе из Интернет-источников, конструкция и принцип работы описанного прибора, а также освоена технология его ремонта, настройки и калибровки.
При выполнении выпускной практической квалификационной работы освоены основные приёмы выявления и устранения дефектов в работе преобразователя. Технология проведения этих видов работ изложена в пояснительной записке. Также в пояснительной записке представлена информация по технике безопасности работы с данным прибором и основные требования по организации ремонтных работ слесарем КИПиА на рабочем месте.
Считаю, что поставленные цели мною выполнены в полном объёме.
калибровка датчик давление прибор
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/otchet/datchiki-davleniya-metran/
1. Руководство по эксплуатации СПГК.5225.000.00 РЭ.
2. С.А. Зайцев, Д.Д. Грибанов, А.Н. Толстов, Р.В. Меркулов. Контрольно-измерительные приборы и инструменты. Учебник для начального профессионального образования. — М.: Издательский центр «Академия», 2009. — 464 с.
3. В.Н. Пантелеев, В.М. Прошин. Основы автоматизации производства. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 192 с.
4. Б.В. Шандров, А.А. Шапарин, А.Д. Чудаков. Автоматизация производства. Учебник для начального профессионального образования. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 256 с.
5. М.Л. Каминский, В.М. Каминский. Монтаж приборов и систем автоматизации. — М. Высшая школа, 2001. — 336 с.
6.А.В. Кузин, М.А. Жаворонков. Микропроцессорная техника. Учебник для студ. среднего проф. образования. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 304 с.
