Давление | КИП и Я - записки киповца

Небольшое отступление о фирме IFM. Не знаю, всем так повезло или только мне, но у IFM менеджер по продаже, который приезжает поговорить и надавать каталогов может запросто оставить вам на время некоторое количество приборов во временное пользование, так сказать на попробовать. Причем без обязательного требования потом купить. На моей памяти так не делала ни одна компания. Одно дело приехать поговорить, другое на тебе железки — делай с ними сам чего хочешь. Это очень круто посмотрев воочию приборы и из спектра выпускаемой продукции оставить на попробовать именно те, которые тебе интересны. В этот заезд мне был оставлен шнур IO-link, и датчик LMT-121.

Для программирования приборов и в том числе датчика давления фирмы IFM используется кабель и программное обеспечение. Как и везде — ПО бесплатное, а шнур платный. Стоимость кабеля чуть больше 300 долларов. С одной стороны у кабеля стандартный разъем, который на всех IFM-овских приборах, с другой стороны USB. Любезно оставленный мне шнур позволил подключить датчик давления к компьютеру, что позволило мне выставить необходимый диапазон датчика и видеть давление в режиме реального времени. Последнее меня очень радовало, т.к. я мог сопоставить вес налитой в емкость воды в моих точках линеаризации с давлением, которое выдает датчик. Эти данные нужны для вычисления процентной шкалы и внесения в прибор (ИТМ-111В) абсцисс и ординат линеаризации.

Потянул в цех свой ноутбук, подключил датчик к нему кабелем и начал лить воду через водомер. Раз пошла такая пьянка, записывал показания датчика через минимально возможные промежутки, чтобы определить как он работает на заниженном диапазоне и вывести график зависимости давления на датчике от веса воды в емкости. Хотя правильнее было бы Читать полностью »

Итак, что же такое линеаризация. Простыми словами говоря, если мы имеем нелинейную зависимость, на практике обычно приходится сталкиваться с кривыми. Например милливольты термопары нелинейно растут к повышению температуры. Или в конусообразной емкости давление на дно сосуда будет расти не прямо пропорционально налитой жидкости, а по кривой. Кривые бывают разные, а мы для теории рассмотрим вот такую кривую, которая на моем рисунке нарисована синим цветом.

Если подключить такой сигнал и задать 2 точки, соответственно min и мах на графике, в измерительном приборе то погрешность измерения в средней точке будет очень большой. Она показана размерной красной линией. Если мы можем добавить хотя бы две точки линеаризации, то картина резко меняется. Мы говорим прибору, что теперь у нас не одна прямая, а ломаная, которая вплотную подходит к необходимой кривой. Соответственно максимальная погрешность измерения уменьшается в несколько раз и показана оранжевой размерной линией на нижнем сегменте кривой. В верхнем же сегменте отрезок после точки линеаризации практически совпадает с исходной кривой, что для нас очень хорошо.

Если кривая более сложной формы, то всё что нам потребуется — бОльшее количество точек линеаризации. Если в текущей задаче вставить 20 точек линеаризации, то погрешность уменьшится еще на порядок.

Перейдем к моей практической задаче. Моя кривая выглядит примерно так. Линейный конус, переход от конуса к цилиндру и условно линейный цилиндр. Это график по точкам линеаризации, которых у меня 16.

Первая точка Читать полностью »

Любой киповец всегда должен понимать немного больше, чем электрик, механик или любой другой специалист. Так обычно бывает потому, что киповец или автоматчик работает, чтоб заставить разрозненные части и подсистемы работать как одно целое. Видимо исходя из такого положения вещей киповцам интересно и обратное — разборка целого на части для большего понимания работы целого. Так, наверное, можно объяснить тягу к разбиранию всяких железок.

Итак, продолжим. На этот раз будем разглядывать внутренности датчика давления. Этот датчик давления трудился, измеряя давление столба жидкости и как видно был выполнен с открытой мембраной.

Мембрана довольно тонкая, что и понятно – ее деформацией давление нужно передать. Один из таких датчиков отправился на "музейную полку" ни дня не проработав, будучи закрученным в неаккуратно приваренную бобышку — окалина с лёгкостью порвала мембрану при вкручивании датчика. Киповцам нужно быть внимательным и проверять после сварщиков их "ляпы".

Любят производители заливать оборудование внутри всякой гадостью типа силиконового наполнителя. С одной стороны это хорошая гидроизоляция, которая защищает электронику внутри, с другой стороны Читать полностью »

На одном иностранном агрегате установлен манометр фирмы WIKA с разделителем. На неделе обнаружилось, что стрелка манометра зависла на одном месте и на внешние воздействия не реагирует. Раскрутили, посмотрели. Мембрана разделителя аккуратно выдавлена то ли давлением, то ли пальцем…

Разделитель с мембраной аккуратно приварены голландскими коллегами к трубке и со стороны манометра резьба заварена тоже. Видимо, побоялись, что раскрутят и вытечет жидкость. Впрочем, правильно сделали.

Ну начал искать представителей, тем более я с ними уже сталкивался, когда имел проблемы с датчиком давления wika. Связался, проконсультировался, выписал счёт. Цена получилась красивая за один манометр — чуть больше 160 евро. Манометр с виброустойчивым наполнителем, с разделителем для пищевой промышленности, с гайкой и ответной частью трубы. Ну и понятно — срок изготовления 4 недели. Пока всё приедет, пока соберут, заполнят на специальной установке…

У меня вот такие мысли устойчивые по поводу манометра за 160 евро, что его можно молотком забить в место назначения и работать он будет лет 600. =)

Зима показывает свой оскал, напоследок — шандарахнули морозы. С наружи здания, видимо специально для проблем в морозы (шучу, они там действительно нужны), висит у нас несколько пароклапанов. Чтобы мы не забывали об уникальных свойствах воды, зимой они обычно напоминают о себе…

Прихожу утром и вижу удручающую картину — замерзший конденсат в паровой трубу выдавил шток со всеми внутренностями через резьбу наружу. Сразу думаю, ага, в резерве клапана нет — придется глушить. Внутрь глядь – а там сосульки.

Погрели трубу паром, заодно прикольно постреляв сосульками. Шесть атмосфер пара, знаете ли, выталкивает сосульку из трубы очень даже и паровое облако добавляет стрельбе сосульками средневековой реалистичности.

Покрутили части клапана, помудрили, да и заварили его прямо на рабочее место, так сказать в последний раз =)
Китайские пневмоклапана плюс аргоновая сварка равно стабильный результат.

А вы в полном объеме выполняете мероприятия по подготовке к зиме?

Озаботился поиском подходящего датчика реле давления для автоматики водонагревательного агрегата (бойлера). Бойлер — это такая штука, которая в теплообменнике паром нагревает воду и заливает ее в танк, откуда насосом она качается по всему предприятию.

Автоматику реализовали (до меня) с помощью двух электроконтактных манометров — один на воде, второй на пару. При снижении давления воды или пара ниже критического уровня вся богодельня выключается, пока контакт(ы) в манометрах не разомкнутся. Ну и плюс система верхнего уровня из двух электродов, замыкания которых через воду выключают подачу воды вообще.

Основная проблема в том, что этим манометрам в обед 200 лет. И работают они соответственно. Сел посмотреть датчики давления на пар. Гугл упорно мне подсовывал фирму Danfoss, пришлось таки найти представителей, созвонится и узнать стоимость необходимого мне реле давления (которое я бы поставил на пар вместо ЭКМ). Стоит конечно поболе манометра — озвученная цена была — 133 Евро.

Проблемка с ним сразу вырисовалась — по тех. описанию он держит температуру 120 градусов, а у нас пар 150. Проблема решается медной трубкой, выгнутой в кольцо и заполненная водой. Т.е. изгиб должен быть больше одного витка, чтоб вода не вытекала.

Если мне таки оплатят это чудо техники — рассказ продолжу. Пока буду бороться с манометрами.

Почитал я предписания, которые оставил нам проверяющий орган в лице некоего мужчины. Был составлен акт в котором уже в готовой форме забиты выявленные нарушения, среди которых нам подошел пункт, цитирую: «Используемые манометры не соответствуют требованиям Правил…. Отсутствует красная черта указывающая рабочее давление.» Подчёркиваю — рабочее.

Красный указатель обозначает рабочее давление манометра

Красный указатель обозначает рабочее давление манометра

В зависимости от техпроцесса в определенных зонах (группы манометров по 8-10 штук) рабочее давление меняется от 5-8 кПа до 5-32 кПа. Так что мне каждые 3 дня манометры менять или среднее арифметическое вычислить… В самих правилах написано следующее — на шкале манометра должна быть нанесена красная черта или прикрепленна к корпусу плата, на которой указанно рабочее давление.

Может они имеют ввиду давление, которое по низкой стороне выдается с ГРП в саму внутреннюю систему… Так я автоматикой сам пределы регулирую на объектах с помощью концевиков в газовых регуляторах. И если поставлю давление 20 кПа на клапане — то в трубу хоть мегапаскаль дави — рабочее давление будет 20 кПа.

Так же, есть несколько проблем по зависимости соотношения диаметра установленных манометров к высоте их установки. 4 манометра с диаметром 100 висят у меня метрах на 3.5 высоты. Их нужно поменять, согласно требованиям, на манометры с диаметром 160. С этим требованием я полностью согласен (ставили приборы подрядчики) т.к. при окислении и запылении стекол вобще ничего не видно бывает на них.

Ну а дальше требования, проверять, поверять, заменять и записывать в журнал… всё как обычно.

ps за фото и разъяснения спасибо КИПиА Софт

Давно хотел замучать дифференциальный тягомер. Это такой доисторический датчик, который преобразует малые давления в электрический сигнал переменного тока. Он у меня давно выделывался и ломал всю картину. То колеблются показания, то скачками залипает.

Один умный, который его собственно и ставил, раз уже делал вид, что его чинил. Сказал, что он был весь залит водой, бла бла… А там резиновая мембрана…

Короче разобрал я сиё чудо. Мысли были следующие — не особо дорогой, где его купить — знаю. Вспомнил наставления «умного» о том, что разбирать следует только нижнюю часть, смело стал разбирать сверху. Сверху собственно можно снять только кожух с катушки и судя по четырём проводкам (два туда, два назад) там ничего интересного нет.


Снизу скручиваются семь гаек, которые соединяют половинки корпуса, а затем здоровенная гайка на 30 (пришлось идти к механикам за вторым ключом, у меня разводной до 26ти разводится). В результате видим следующую картину — прибор прост как 2х2. То, что мы измеряем дует или тянет жестяную ёмкость (как в барометре) только вместо стрелки у нас сердечник в катушку заходит глубже или вытягивается из неё. А резина там просто для герметичного соединения половинок корпуса к измерению вообще никакого отношения не имеет.

Вобщем, первым делом проверил на отсутствием отверстий. Всунул внутренности в 5ти литровую бутылку с водой и подул. Бульбы не пошли, что порадовало. Высушил всё — собрал на место. Подул в собранном виде и проблемное место всплыло. При небольшом напоре жесть, видимо, выгибается нелинейно, не плавно и получается скачок со звуком «ПУМ». Вот он мне давал ступеньку при изменении показаний. Как это лечить непонятно — видимо заменой датчика. Он своё с 1986 года видимо отработал =)

А в замен ему поставлю новый ПД-1ТН производства ЗАО НПП Автоматика. Этот прибор основан на усилении сигнала от тензорезистивного датчика. И значение разряжения или давления преобразуются в сигнал постоянного тока. А дальше сигнал без всяких преобразователей (мой ДТ2 приходится прогонять через блок преобразования сигналов взаимной индукции БПВИ-1 микроловский) можно подавать в любой индикатор\регулятор.

Воевал с электроконтактным манометром о котором я писал раньше. Опять открутились внутри винтики. Шайбы антираскручивающиеся поставить чтоли на них…
За год это уже четвертый раз… И скрутить его нельзя т.к. он стоит на масле закачанном хитрой установкой, при скрутке прибора масло вытекает и прибор даже если захочет показывать тогда уже точно ничего не будет…


Электроконтактный манометр

Электроконтактный манометр



Электрические контакты на нем все равно никуда не включены, показывает он уже наверняка неправильно (после моих четырех сборок — разборок). Стоит и работает как индикатор — есть ли давление и примерно какое… Как не странно по такой схеме много чего работает. Кто не знает — всё равно не поймет что там за числа, а кто знает сам пркидывает разницу между показываемым и должным значением в уме.
А проблема как всегда одна — финансирование…. экономический кризис… блин…

Чтоб не париться с конверторами иногда удобней глянуть в таблицу. Вот таблица соотношений единиц давления. Так же напоминаю, что 1Па = 0,001 кПа или 0,000001 МПа  и наоборот в мегапаскале 1000000 Па в килопаскале 1000 Па.

Единицы
бар
мбар
КПа
psi
(фунт/дюйм2)
фут
вод.ст.
дюйм
вод.ст.
мм
рт.ст.
дюйм
рт.ст.
кг/см2
атм
1
бар
1000
100
14,5038
33,4553
401,463
750,064
29,53
1,01972
0,98692
1
мбар
0,001
0,1
0,0145
0,03346
0,40146
0,75006
0,02953
0,00102
0,00099
1
КПа
0,01
10
0,14504
0,33455
4,01463
7,50064
0,2953
0,0102
0,00987
1
psi
0,06895
68,9476
6,89476
2,30666
27,6799
51,7151
2,03602
0,07031
0,06805
1
фут вод.ст.
0,02989
29,8907
2,98907
0,43353
12
22,4199
0,88267
0,03048
0,0295
1
дюйм вод.ст.
0,00249
2,49089
0,24909
0,03613
0,08333
1,86833
0,07356
0,00254
0,00246
1
мм рт.ст.
0,00133
1,33322
0,13332
0,01934
0,0466
0,53524
0,03937
0,00136
0,00132
1
дюйм рт.ст.
0,03386
33,8639
3,38639
0,49115
1,13293
13,5951
25,4
0,03453
0,03342
1
кг/см2
0,98067
980,665
98,0665
14,2233
32,8084
393,701
735,561
28,959
0,96784
1
атм
1,01325
1013,25
101,325
14,696
33,8985
406,782
760
29,9213
1,03323