Измерения | КИП и Я - записки киповца

Давно хотел рассказать про интересную железяку, которую недавно пощупал.
В пищевом, да и не только, производстве необходимо решать задачу раздела фаз. Это когда одна жидкость "подпирает" другую и их нужно в потоке отделить одну от другой. Обычно, одна из жидкостей вода. Другая — пиво, молоко, другой жидкий продукт. Бывает нужно отделить слой жидкости от пены. В нефтянке нужно разделение фаз вода-нефть и т.д.

Для подобных дел существуют датчики нескольких типов. Например вибрационный датчик уровня от Endress+Hauser совместно с контроллером FML621 или оптические датчики работающие по принципу мутномера — излучает определенный свет через стекло и определяет количество света отразившееся от твёрдых частиц взвеси жидкости. Например оптический идентификатор от Мettler toledо InPro8300. Но есть ода проблема — они достаточно дорогие.

Как вариант, пришла мысль использовать в качестве недорогой альтернативы для определения раздела фаз в потоке датчик IFM LMT121. Это электронный датчик уровня, который излучая поле на частоте от 50 до 200 МГц фиксирует изменение, скажем так, проницаемости среды. Этот показатель он оценивает в своих "попугаях", на значения которых можно настроить 2 pnp выхода, подключив датчик к компу по спецшнуру IO-link.

На практике в реальных условиях попробовать не удалось, но за столом поигрался и должен отметить четкость срабатывания на чистых и смешанных средах в небольшом интервале расхождения по шкале "попугаев". Думаю в будущем обязательно попробовать этот датчик.

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 »

Давно задумал модернизацию с визуализацией в SCADA участка хранения сырья. Это многотонные емкости с жидким продуктом, которые подключены к системе охлаждения для хранения. Есть много так называемых маршрутов, то есть трубопроводы по которым могут подавать из одной емкости в другую продукт.
Идея состоит в том, чтобы предоставить производству визуальную картинку, где и сколько хранится, выдать графики заполнения емкостей по времени для анализа, контроля и т.д.

До меня информация о количестве в емкостях выводилась с датчика давления вмонтированного в дно танка. Токовый сигнал с него поступал на недорогие приборы типа Autonics TZN или ОВЕН. Поскольку емкости имеют конус внизу, а выше конуса условно линейные, моим предшественником было принято решение игнорировать конус, поскольку в приборах всего 2 точки для настройки диапазона: верхняя и нижняя. Соответственно прибор на конусе показывает отрицательные значения (лабуду), по окончании конуса (например 500 кг) начинался нуль шкалы и верхний уровень выставлялся по максимальному количеству сырья в емкости. Для того, чтобы вычислить количество необходимо посмотреть на прибор и прибавить конус. Поскольку емкости только условно линейные, то погрешность измерения достаточно высокая.

Я же хотел видеть в пустой емкости правильный нуль. Хотел смотреть в реальном времени в скаде и повысить точность измерений. Для этого были куплены прибор и датчик давления. Прибор — Микрол ИТМ-111В. Отлично подходит для реализации идеи, он подключается в скаду Visual Intellect и визуально отображает на щите уровень продукта в емкости, что даже без цифрового значения очень удобно. Датчик давления PL2657 немецкой фирмы IFM, про которую я буду много рассказывать позже (много хорошего). Датчик был выбран потому, что Читать полностью »

Летом на пищевых предприятиях внезапно обостряются проблемы с холодильным оборудованием. Температура окружающей среды, то есть воздуха, повышается и холодильным установкам становится тяжелее. Если всем этим холодильным счастьем управляют непонимающие "специалисты", то риск выхода из строя агрегатов растет.

При всей кажущейся несложности холодильного кип оборудования, ломаться и глючить есть чему. Температурные датчики, температурные контроллеры, датчики и реле давления на компрессорах.

Для холодильной техники используют специализированные температурные контроллеры. В моем хозяйстве это в основном Dixell  и Danfoss. Да и если походить по супермаркетам и посмотреть в холодильные витрины — там наверняка будут управлять процессом они же. Эти фирмы выпускают широкий ряд термоконтроллеров для фреоновых холодильных агрегатов. Все нужные фишки типа дефростации присутствуют и позволяют настроить работу быстро и просто.

С этими приборами используются интересные датчики температуры: терморезистивные датчики.

Терморезистивный датчик — это полупроводниковый резистор, который изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры. Многие производители могут не писать на датчиках Читать полностью »

Для измерений маленьких геометрических величин, в основном толщин пленок, кромок и т.д. использую микрометр. Для того чтобы быстро и точно делать замеры был куплен цифровой микрометр фирмы Микротех.

Вообще классический микрометр это прибор который измеряет линейные размеры контактным способом при помощи парного механизма винт и гайка.
Винт перемещается по оси относительно неподвижной гайки и поскольку перемещение пропорционально углу поворота, то нанесенная на "барабане" и "стебле" шкАлы показывают доли оборота и обороты, соответственно. Но рисочки считать не модно в 21 веке и к классическому микрометру прилепили экранчик, который сразу показывает цифровое значение.

Прибор запакован в удобный коробок. Он небольшого размера с шести разрядным LCD дисплеем. Моя модель МКЦ(5)-25-0,001. Прибор 2 класа точности, хотел первого класса, но не было на складе на момент покупки. Погрешность в пару микрон, в принципе меня устраивала и я не стал заморачиваться.

Интересно, на каком принципе работают его внутренности… Читать полностью »

Всем людям, наверное, интересно из чего сделано то или иное устройство. Работа киповца как раз для людей с повышенным интересом подобного рода. Если где чего можно разобрать, докопаться до сути — это непременно нужно разобрать.

Так вот, про внутренности датчика температуры, а конкретно термопары я уже писал тут я раньше работал с более высокими температурами, там были длинные термопары в нескольких защитных кожухах. А теперь работаю с невысокими температурами и использую в основном термосопротивления. По инерции первый год все их термопарами называл…

Все, кто учился помнит, что термометр сопротивления, это электронный прибор, который основан на свойстве некоторых материалов изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Устроен датчик очень просто. Как и в случае с большинсвом термопар это металлический кожух к которому прикреплена головка датчика. Внутрь трубки насыпан мелкий кварцевый песок а в нем провода и сам чувствительный элемент. В моем платиновом термометре сопротивления он выглядит так.

Элемент очень маленький, к нему приварено три проводника, обеспечивающие подключение по трехпроводной схеме.
Датчик этот стоял в оборудовании, где при попытке его физического перемещения в металлическом отверстии кожух не выдержал издевательств и гармонично отвалился, не повредив целостности внутреннего мира. Чтоб добру не пропадать теперь этот элемент трудится на благо родины у меня в кабинете, ну, всмысле показывает температуру окружающего воздуха.

Бывает, случаются интересные казусы во время работы. Два раза в год стабильно в момент перевода летнего и зимнего времени сбивается непрерывность времени. Все что подключено к компьютеру переводит время автоматически, если в настройках стоит галочка. Да и батарейка на BIOS может перевестись в стабильное состояние «я села» и при выключении электричества в компе будут происходить чудеса с системным временем. А ведь есть компьютеры, которые только собирают данные, а данные, к которым обращаются только при наличии проблем…

То, что не подключено к компьютеру редко переводит время само. Это тоже вносит свои интересности. Сравниваешь несколько процессов в графике, ничего не понимаешь, а потом выясняется, что у них 5 минут расхождение…

На днях в связи с наступлением лета возросла нагрузка на холодильные установки и пришлось распечатывать кучу термограмм. А по данным получается, что установки выключают в момент когда физически никого нет из персонала. Думали, думали и дошло, что на компьютере время не правильное стоит. Уже диверсия чудилась =)

А в глобальном смысле вопрос синхронизации времени очень серьёзен. Читал, как в США военные проводили учения, отрабатывали слаженность действий при потере связи, врубили на кораблях «глушилки» — систему активных помех GPS. А в это время в городе неподалеку перестали работать мобильники, банкоматы, автоматические системы мониторинга рейсов и т.д.

Ведь если нужно оборудовать аппаратуру точным временем, то самое простое поставить чип GPS приемника, стоит он не дорого. По приблизительным подсчетам в мире уже используется около миллиарда GPS устройств, причем около 90% используются Читать полностью »

Если вы знаете своё дело, то повышение эффективности — это единственная возможность совершенствования.

Я уверен, что каждый иногда испытывает чувство: «Весь день пробегал — ничего не сделал». Это случается по многим причинам. Вот некоторые из них:

  • Постоянно отвлекают на решение других вопросов
  • Есть несколько задач и не знаешь за что хвататься, т.к. каждая задача требует достаточно много времени для решения
  • Плохая погода за окном и вместо конструктивных действий принимается неосознанное (или осознанное) решение ходить вокруг чашки с чаем =)

Тут можно долго продолжать, все поняли о чем я намекаю и каждый узнал свою ситуацию…

Так вот, бороться с этим можно и нужно. Главный помощник в этом набор техник тайм-менеджмента (технология организации времени) с последующим превращением их в стиль жизни. К сожалению, нас не учили ни в школе ни в университете, как обращаться со временем. Ну может это и к лучшему, ведь «научить нельзя — можно научиться». А что еще может стать более мощным мотиватором, чем осознание громадного количества времени, ушедшего в никуда.
Самое интересное, что обычно невозможно взять уже готовую систему и пользоваться ей. Можно лишь попробовать определенные методы и подстроить их под себя.

А знаете ли вы, что... самые точные часы - атомные. Стандартом для измерения времени и частоты является атом изотопа цезий-133, именно его 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, возникающего при переходе между двумя уровнями основного состояния и называются одной секундой в системе СИ. Точность определения секунды влияет на точность других основных единиц, содержащих секунду Вольт, Метр ... А так же погрешность позиционирования GPS. Новые разработки существенно точнее "цезиевых часов" например на атоме ртути, аллюминия... но формально они не могут быть точнее цезиевых.

Из того, что помогает лично мне могу выделить систему GTD (Getting Things Done). В данный момент времени подгоняю ее под себя. Основной принцип системы — создание склада задач в надёжном месте и освобождение разума для выполнения задач. Расписывать подробнее нету смысла — гугл в помощь заинтересовавшимся, я лишь могу ответить на конкретные вопросы по этому поводу в комментариях.

Эффективнейшим на сегодняшний день открытием для меня стало правило — «все дела занимаемые не более 2х минут выполнять сразу». Всё гениальное оказывается просто.Так же помогает принцип Парето «20 % усилий дают 80 % результата, а остальные 80 % усилий — лишь 20 % результата». Самое главное ввести эти правила на уровень подсознания и никогда не забывать про них.

А какими подобными методами пользуетесь вы?

-Бабушка, ты слышала, что Солнце погаснет через 500 миллиардов лет?
— Через сколько?
— Через 500 миллиардов…
— Фуф … (с облегчением) А мне послышалось через 50 миллионов.

Приветствую всех метеорологов и поздравляю с их профессиональным праздником. Хочу пожелать хорошей, предсказуемой погоды, лояльного начальства и хорошего финансирования на новые измерительные приборы =) Все наверное привыкли смотреть утром в компьютере или на смартфоне через интернет прогноз погоды. Подумайте — какая работа стоит за этим удобством. Датчики, приборы, центры метеорологические, автоматические станции (как на картинке), спутники, суперкомпьютеры…

Автоматическая метеорологическая станция

Автоматическая метеорологическая станция

Пусть метеорологи и стали объектом шуток и анекдотов — тем не менее прогнозы погоды становятся на удивление точны. И другой раз лично мне лень идти на кухню смотреть на градусник за окном, текущую температуру и скорость\направление ветера всегда можно с достаточной точностью глянуть в компьютере. Спасибо вам, коллеги.