Приборы управления судном - машинные телеграфы, рулевые указатели, тахометры, датчики

Из всех систем синхронной передачи угла на современных судах наибольшее распространение получила индукционная самосинхронизирующаяся система синхронной связи на переменном токе. Она называется самосинхронизирующей (ССП) потому, что приемники самосогласуются с датчиком, т. е. при включении все приемники сами занимают такое положение, в каком находится датчик, поэтому датчик и приемник этой системы насвзывают сельсинами или самосинами.

Сельсин представляет собой асинхронную машину с первичной однофазной обмоткой возбуждения и трехфазной вторичной обмоткой синхронизации. Он состоит из статора и ротора. По конструкции ротора сельсины разделяют на контактные (с контактными кольцами) и бесконтактные (без контактных колец). На судах получили применение контактные сельсины серии «Нептун» с первичной обмоткой возбуждения на явнополюсном роторе и вторичной трехфазной обмоткой — на неявнополюсном статоре (рис. 1). 

Коммутационно-защитная, измерительная, регулировочная и сигнальная аппаратура

Коммутационно-защитные аппараты — это устройства, служащие для включения, отключения и защиты электрических установок. К ним относятся автоматические выключатели различных типов.

Автоматические воздушные выключатели (АВВ) представляют собой коммутационно-защитные аппараты, отключающие защищаемую ими цепь при возникновении в ней ненормальных состояний (перегрузки или КЗ, понижение напряжения, обратный ток или мощность и др.). 

Поскольку современные АВВ имеют независимый расцепитель, то, в принципе, может осуществляться отключение автомата по любой причине.

Кроме того, ряд АВВ имеет возможность дистанционного включения. В этом случае на автомат, кроме защиты, возлагаются функции дистанционного управляемого коммутационного аппарата.

В этой связи следует различать те функции, которые может выполнять сам АВВ, без учета устанавливаемых вне автомата различных реле и блокировок, и те функции, которые предписываются АВВ общей схемой защиты. Например, АВВ непосредственно сам не может осуществлять защиту от обратной мощности, но в совокупности с реле обратной мощности, включающим независимый расцепитель автомата, он осуществляет такую защиту.

Где используются контрольно-измерительные приборы и виды их установки

Сегодня промышленность производит огромное число измерительных приборов. Их еще называют КИП. Измерительные приборы предназначены для снятия показателей и измерения параметров, которые необходимы в любом технологическом процессе. Они преобразуют данные, которые были получены после замера параметров работы химического, физического или технологического процессов. Кроме этого, бывают механическое измерительное оборудование, которое имеет более простое устройство.

Независимо от стремительного развития научно-технического прогресса и современных компьютерных технологий, спрос на КИП продолжает оставаться очень высоким. Поскольку почти все этапы производственного процесса нуждаются в точном контроле и измерении. Поэтому покупать измерительные приборы лучше всего у надежного продавца, который зарекомендовал себя на рынке.

Нестандартизованные приборы легкой промышленности

Узкоотраслевые приборы трикотажной подотрасли и их техническое обслуживание

Для определения растяжимости чулочно-носочных изделий применяется прибор, схема которого показана на рис. 1.

В основе конструкции прибора лежит принцип весов с автоматическим уравновешиванием коромысла упругими силами испытываемого изделия, действующими с постоянной скоростью.

Весовое коромысло представляет собой равноплечий круглый стальной стержень 6, имеющий ось вращения 7. На его правый конец крепятся с помощью байонетного замка лапки или раздвижная форма следа 9, на которые одевается изделие. На левом плече шарнирно укреплена подвеска для грузов 4, а его конец заканчивается стрелкой 5, показывающей равновесное состояние коромысла. До начала испытаний изделия коромысло приводят в равновесие подвижной гирей 8.

Рис. 1. Схема прибора для измерения растяжимости чулочно-носочных изделий: 1 —направляющая, 2 — левая линейка, 3 — движок, 4 — подвеска для грузов; 5, 10 — стрелки, 6 — стержень, 7 — ось вращения, 8 — гиря, 9 — форма следа, 11— растягивающий рычаг,

12— каретка, 13 — ходовой винт, 14 — правая линейка; 15, 16 — винтовые шестерни, 17 — червячный редуктор, 18 — соединительная муфта, 19 — электродвигатель

Для перемещения каретки 12 с растягивающим рычагом 11 служит ходовой винт 13, на нижнем конце которого закреплена винтовая шестерня 15; через нее вращательное движение передается ходовому винту. Перемена направления вращения винта зависит от изменения вращения электродвигателя 19, который при помощи соединительной муфты 18 связан с червячным редуктором 17. На вал редуктора посажена винтовая шестерня 16, непосредственно сообщающая движение шестерне 15.

Средства измерения массы. Типы весов

В легкой и других отраслях промышленности применяют средства измерения массы (весы) следующих типов: общепромышленные, технологические, лабораторные и специальные (для физико-механических измерений).

Среди общепромышленных, употребляемых для учета продукции и сырья, распространены товарные, автомобильные, вагонные, вагонеточные и др. Технологические служат для взвешивания продукции в ходе производства при технологически непрерывных и периодических процессах. Лабораторные применяют для определения влажности материалов и полуфабрикатов, проведения физикохимического анализа сырья и других целей. Различают технические, образцовые, аналитические и микроаналитнческие весы.

Приборы для электрических измерений

Электроизмерительные приборы можно разделить на ряд типов в зависимости от физических явлений, на которых основан принцип их действия. Наиболее распространены приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической и индукционной систем.

Схема прибора магнитоэлектрической системы показана на рис. 1.

Неподвижная часть состоит из магнита 6 и магнитопровода 4 с полюсными наконечниками 11 и 15, между которыми установлен строго центрированный стальной цилиндр 13. В зазоре между цилиндром и полюсными наконечниками, где сосредоточено равномерное радиально направленное магнитное поле, размещается рамка 12 из тонкой изолированной медной проволоки.

Рамка укреплена на двух осях с кернами 10 и 14, упирающихся в подпятники 1 и 8. Противодействующие пружины 9 и 17 служат токоподводами, соединяющими обмотку рамки с электрической схемой и входными зажимами прибора. На оси 4 укреплена стрелка 3 с балансными грузиками 16 и противодействующая пружина 17, соединенная с рычажком корректора 2.

Приборы для измерения температуры

Большинство технологических процессов протекает с выделением или поглощением тепла. Поэтому измерение и регулирование температуры является важнейшей задачей служб автоматизации.

На заводах и судах применяют в основном следующие приборы: потенциометры с термопарами (термоэлектрические термопары), уравновешенные мосты с термометрами сопротивления и манометрические термометры.

Электронные термометры получили широкое распространение в качестве измерителей температуры. Этими приборами в основном и обеспечивается измерение температуры на технологических установках благодаря высокой точности измерения и большой скорости регистрации.

В электронных потенциометрах, как показывающих, так и регистрирующих, применяются автоматическая стабилизация тока в цепи потенциометра и непрерывная компенсация э. д. с. термопары.

Газоанализаторы: типы, монтаж и техническое обслуживание

Типы газоанализаторов

Используя газ в печах, различных устройствах и установках, необходимо контролировать процесс его сжигания, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию и эффективную работу оборудования. При этом качественный и количественный состав газовой среды определяется с помощью приборов, называемых газоанализаторами. В табл. 1 приведены основные характеристики газоанализаторов для определения состава газа (СО, С0₂, 0₂) в печах.

Таблица 1. Основные характеристики газоанализаторов

Действие термомагнитного газоанализатора МН5130У4 основано на различии магнитных свойств газов, т. е. различной интенсивности их намагничивания. С увеличением температуры эти свойства изменяются.

Обслуживание приборов, работающих под давлением

Прибористы, обслуживающие приборы для измерения и регулирования давления и разрежения, должны быть хорошо знакомы с принципами действия, устройством и правилами техники безопасности при эксплуатации сосудов, находящихся под давлением.

Установка приборов в сосудах, аппаратах и трубопроводах под давлением производится только с разрешения соответствующей инспекции. Причем приборы могут использоваться для измерения давления лишь тех сред, которые не вызывают коррозии деталей, соприкасающихся с этими средами. Соединение с местом отбора давления должно быть герметичным, отсоединения и присоединения необходимо производить при отсутствии давления в месте его отбора.

Измерение переносными измерительными приборами

Получая измерительные приборы, нужно проверить их состояние, исправность, осмотреть зажимы и соединительные провода. Сборка схем для измерений осуществляется гибкими одножильными многопроволочными проводами с изоляцией, которая соответствует рабочему напряжению прибора. Провода должны иметь специальные оконцеватели; сечения берутся в соответствии с измеряемыми величинами тока, но не менее 2,5 мм².

Сборку временных схем производят только при снятом напряжении. В собранной схеме нельзя переключать соединительные провода под напряжением, так как можно получить травму от электрической дуги. После окончания работ временное питание надо отключить, поскольку оставленная под напряжением линия может стать причиной несчастного случая.

Располагать переносные измерительные приборы следует на столиках так, чтобы чтение их показаний не было связано с приближением к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Во время измерений нельзя касаться включенных трансформаторов, приборов и проводов. Место измерений надо оградить и вывесить плакат «Под напряжением».

Газосчетчики. Принцип действия

По принципу действия газосчетчики подразделяются на мембранные, барабанные и лопастные.

Мембранный газосчетчик (рис. 1) представляет собой цилиндрический корпус, разделенный поперечной эластичной мембраной с жестким центральным диском на две камеры.

Рис. 1. Мембранный газосчетчик: 1 — входная газораспределительная камера, 2 — задняя мерная камера, 3 — мембрана, 4 — передняя мерная камера, 5 — выходная газораспределительная камера

Газ поступает через входной штуцер в газораспределительную камеру 1, заполняет мерную камеру 2 и приводит в движение мембрану 3. При этом газ, находящийся в камере 4, вытесняется через газораспределительную камеру 5 в выходной штуцер.

Индукционные расходомеры и планиметры

Индукционные расходомеры

Принцип работы индукционного расходомера типа ИР основывается на явлении электромагнитной индукции. При прохождении электропроводной жидкости через однородное магнитное поле в ней, как в движущемся проводнике, наводится ЭДС, пропорциональная средней скорости потока.

Электромагнит 3 (рис. 1) создает внутри участка немагнитной трубы 1 равномерное магнитное поле; ЭДС, образующаяся в жидкости, снимается двумя электродами Э. ЭДС полезного сигнала по экранированному кабелю подается на вход измерительного блока.

Приборы для измерения расхода и количества жидкости, газа и пара

Приборы для измерения расхода, или расходомеры, служат для определения количества вещества, проходящего через трубопровод в единицу времени. При этом основными единицами измерения по системе СИ являются кг/с (массовый расход) и м³/с (объемный расход).

По принципу измерения различают расходомеры переменного перепада давления, постоянного перепада (ротаметры) и индукционные.

Для анализа и подсчета расхода топлива за сутки (например, газа в туннельных печах обжига фарфоро-фаянсовых изделий) с целью выявления резерва экономии топливных ресурсов требуются данные о среднем значении расхода газа или жидкости, т. е. значение площади, ограниченной кривой на диаграммном диске вторичного регистрирующего расходомера. Эту площадь определяют планиметром.

Количество жидких и газообразных веществ измеряется счетчиками жидкостей и газосчетчиками.

Приборы для измерения и регулирования уровня жидкостей и сыпучих материалов

Классификация уровнемеров и принципы их устройства

В процессе производства измерение уровня жидкостей и сыпучих материалов необходимо для учета их наличия и расхода, определения отклонения фактического уровня от заданного значения, а также для отмеривания нужного количества используемого материала.

Приборы для измерения уровня различают:

• по роду исследуемого материала: для измерения уровня жидкостей, сыпучих материалов и кусковых твердых тел;
• по назначению: для контроля и сигнализации предельных значений уровня; для непрерывного измерения значений уровня; для определения границы раздела двух несмешивающихся сред, обладающих различной плотностью и акустическим сопротивлением (например, вода и керосин);
• по принципу действия: визуальные, механические, манометрические, электрические и акустические.

К визуальным уровнемерам относятся мерные стекла, с помощью которых можно наблюдать за уровнем непосредственно в резервуаре или в трубке, сообщающейся с ним.

Примером механических уровнемеров может служить поплавковый прибор с пружинным уравновешиванием УДУ, предназначенный для измерения уровня в больших резервуарах.

Принцип его работы основан на действии поплавка, плавающего на поверхности жидкости и перемещающегося вместе с ее уровнем (рис. 1).

Электрические устройства для регулировки давления и разрежения

Названные устройства используются в автоматизированных системах контроля, управления и регулирования избыточного давления и разрежения жидкостей и газов.

В зависимости от значения контролируемого параметра различают датчики-реле давления, датчики-реле тяги, датчики-реле напора, датчики-реле тяги и напора. Устанавливают их на щите, стене или на трубопроводе. Приборы могут быть со шкалами с числовыми отметками и бесшкальными.

Датчики-реле вакуумметрического давления имеют пределы уставок от 0,1 до 0 МПа, датчики-реле избыточного давления — от 0 до 40 МПа, датчики-реле тяги и напора — от 0,4 до 25 кПа (40—2500 кг/м²).
Основные характеристики устройств для регулирования давления и разрежения приведены в табл. 1.

Жидкостные и деформационные приборы для измерения давления и разрежения

Жидкостные приборы для измерения давления и разрежения

В зависимости от схемы подключения жидкостные приборы могут измерять избыточное давление, разрежение или разность давлений. Во всех случаях значение измеряемой величины выражается разностью высот столбов рабочей жидкости (воды, ртути, спирта и др.) в сосудах.

Рис. 1. Жидкостный дифференциальный тягонапоромер: 1 — верхний кронштейн, 2 — прижим, 3 — планка-указатель, 4 — стекло, 5 — упор, 6 — рама корпуса, 7 — нижний кронштейн, 8 — винт-фиксатор, 9 — направляющая ось, 10 — стеклянный бачок,  11 — болт, 12 — шкалы, 13 — стеклянные трубки

На рис. 1 изображен жидкостный дифференциальный тягонапоромер ТДЖ. Все сборочные единицы и детали укреплены на раме корпуса 6. К раме приварены верхний 1 и нижний 7 кронштейны, прижимы 2 и упор 5 для крепления стекла 4. Шкалы 12 крепятся к кронштейнам с помощью винтов, а стеклянные трубки 13 — при помощи скоб. Стеклянные бачки 10 установлены на кронштейнах, которые укреплены при помощи направляющих осей 9 и винтов-фиксаторов 8. Каждый бачок имеет два отвода: нижний соединен резиновой трубкой с нижним концом измерительной стеклянной трубки, верхний служит для заливки жидкости и подсоединения импульсной трубки. Прибор крепится к стенке щита болтами 11. К нижнему кронштейну винтами прикреплена планка-указатель 3, на которой нанесены краской указания о местах отбора измеряемых параметров.

Приборы для измерения давления и разрежения

Приборы, используемые для измерения давления и разрежения, различают:

• по виду измеряемой величины: барометры (барометрическое давление), манометры (избыточное давление), вакуумметры и тягомеры (разрежение), мановакуумметры (избыточное давление и разрежение), дифференциальные манометры (разность давлений), микроманометры (небольшие, до 40 кПа, избыточное давление и разрежение, измеряемые с большой точностью), напоромеры (малое избыточное давление), тягомеры (малое разрежение), тягонапоромеры (малое давление и разрежение);
• по принципу действия: жидкостные, деформационные, поршневые и электрические;
• по метрологическому назначению: рабочие и образцовые.

В жидкостных приборах усилие, вызываемое измеряемым давлением, уравновешивается массой столба жидкости, в деформационных — силой упругости чувствительных элементов (пружины, мембраны или сильфона). В электрических приборах усилие преобразуется в электрический сигнал, а мерой давления служит изменение электрической величины (сопротивления, индуктивности и др.)

Давление в единицах СИ

Различают барометрическое (Р_б), избыточное (Р) и абсолютное (Р_a) давление.

Абсолютным называется полное давление, создаваемое средой; барометрическим — давление, производимое весом воздушного столба атмосферы. Избыточное давление представляет собой разность между абсолютным и барометрическим давлением: Р=Р_a—Р_б

Разрежение (Р_р) — это разность между барометрическим и абсолютным давлением: Р_р=Р_б—Р_a. Глубокое разрежение называется вакуумом.

С 1 января 1980 года применяется основная единица давления — паскаль (Па = 1 Н/м²); кратными единицами являются килопаскаль (1 кПа=1000 Па) и мегапаскаль (1 МПа = 1000 Па).

Определение неисправностей вторичных приборов для измерения и регулирования температуры и их техническое обслуживание

Автоматические измерительные приборы типа КС состоят из отдельных легкосъемных модулей, включаемых в схему с помощью штепсельных разъемов. В случае неисправности прибора нужно, поочередно меняя модули, обнаружить неисправный, установить причину и устранить ее. Возможные неисправности и способы их устранения указаны в табл. 1.

В техническое обслуживание автоматических измерительных приборов входят смена диаграммной ленты, наполнение чернилами баллона пишущего устройства, чистка или смена пера и капилляра, смазка и чистка частей механизма, замена пружины с контактами реохорда, тросика, двигателей, усилителя и источника стабилизированного питания.

Смену диаграммной ленты производят следующим образом. Снимают лентопротяжный механизм, устанавливают рулон чистой ленты между полуосями и надевают его на подпружиненную полуось, затем, прижав ее к стенке кронштейна, надевают рулон на вторую полуось. При этом плоская пружина должна прижиматься к рулону. Потом ленту перекидывают через ведущий барабан, надев перфорациями на пуклевки, и пропускают между линейкой и кронштейном лентопротяжного механизма. Заводят возвратную пружину, поворачивая гильзу по часовой стрелке на 15—20 оборотов и придерживая ее рукой, чтобы пружина не раскрутилась. Закрепляют конец ленты на гильзе, намотав два слоя бумаги. Отпускают гильзу, и заведенная пружина, раскручиваясь, обеспечивает натяжение ленты. После заправки бумаги лентопротяжный механизм устанавливают на место.

Аппаратные сигнализаторы температуры

К сигнализаторам температуры относятся устройства, обеспечивающие замыкание или размыкание электрических цепей при достижении заданных значений температуры.

Выполняются они в виде отдельных устройств (аппаратные) и встроенными в термометры и термопреобразователи, а также в показывающие или регистрирующие приборы (приборные).

Аппаратные сигнализаторы температуры

К аппаратным сигнализаторам температуры относятся ртутные термоконтакторы, ртутные контактные термометры, биметаллические, полупроводниковые и дилатометрические сигнализаторы.

РТУТНЫЕ ТЕРМОКОНТАКТОРЫ

Ртутные стеклянные термоконтакторы предназначены для поддержания постоянной температуры или сигнализации о достижении заданной температуры в диапазоне от - 20 до +300°С.