КИП и Я — записки киповца » датчики

Для замера количества ионов водорода в растворах используем PH метры. Непосредственно в среде стоят датчики — PH электроды.На днях приехал новый датчик. Это PH электрод фирмы Hamilton. Модель — Mecotrode. Ждали его 2 месяца и наконец то он приехал.

Сколько ни искал PH электроды других фирм — проблемно найти электрод который бы держал температуру до 130 градусов и работал в диапазоне PH от 0 до 14. Да и поставщики сильно рекомендуют именно эти датчики.

В следствии неаккуратного обращения с датчиками они часто ломаются. При мне уже видел как одному датчику скрутили голову в прямом смысле слова – треснуло стекло при закручивании на установке. В этот раз выяснилось, что резьба, нарезанная под датчик вовсе не подходит под резьбу на самом датчике. Датчик закручивался на пол оборота, из под него сочился раствор. Выточили нужный переходник и поставили датчик. Показания были странными и я снял специальный шнур Hamilton овский (70 баксов кстати стоит), которым подключается электрод, промерял сопротивление — показал 2 МОм. Чего вообще не должно быть. Как будто провод "надышался" токопроводящими жидкостями. Разъемы (видимо позолоченные) должны быть идеально чистыми и на датчике и на шнуре. Это обязательное требование. Кабель был протёрт спиртом и оставлен сохнуть на ночь.

На следующий день сопротивление кабеля исчезло (к моей радости) и всё это дело было установлено на место и подключено. Приказал подчиненным никогда больше не трогать датчик без меня. Буду сам контролировать процесс мойки датчика, и заказал еще жидкость для хранения PH электродов. В ней буду периодически держать после мойки электроды.

Еще на складе поставщика был электрод с названием Polilyte — судя по написанному в каталоге он очень хорошо выдерживает сильно щелочные среды при высоких температурах и не дает сбоев. Щелочную среду у нас приходится измерять чаще, поэтому я его заказал.


Очень красивые датчики. Можно просто любоваться ими как вершиной инженерной мысли. В новом PH-электроде гель очень густой. Приятного небесного цвета. Керамические мембраны чётко просматриваются. Мне этот датчик напоминает AQUA интерфейс в операционной системе MacOS X.  Стоимость этого датчика составила около 205 евро.

По ходу работы всплывают проблемы, которые возникают постоянно и решаются временными мерами. Хотя понятно, что существующую конструкцию необходимо менять полностью.
Такой проблемой вырисовалась проблема измерения верхнего уровня в емкостях с щелочью и кислотой. Точнее только с щелочью, но всё равно желательно решить проблему везде.


Вроде этого поплавок сигнализирует о верхнем уровне

Вроде этого поплавок сигнализирует о верхнем уровне



Сейчас используется следующая система. Нержавеющая трубка, в которой провода с герконами в нужных местах. По этой трубке как по направляющей перемещается вместе с раствором герметичный поплавок с магнитом внутри. И всё вроде бы гениально и просто, но именно в танках с щелочном раствором постоянно заедают эти поплавки. То ли загрязнения на них, то ли из-за выбоин на металле…

В общем, озаботился поиском датчика, который бы работал без механики. Порылся в книжке и почитал про танк-радары. Полез в инет и почитал про ультразвуковые датчики уровня — возможно это решит проблему…  но кто даст столько денег =)

А пока будем шаманить — вставлять фторопластовую трубочку для смягчения трения и зацепов поплавка по трубке.

А потом, скорей всего, сделаем контактные датчики (замыкание на корпус через среду). Сначала проверим, будет ли их среда разъедать и как быстро.

Приезжали коллеги делать замеры. Привезли целую сумку портативных измерительных приборов немецкого концерна Testo AG.

Замеряли температуру, относительную влажность, скорость потока, объемный расход. Соответственно, в распоряжении были:

TESTO 830-T4 инфракрасный измерительный прибор температуры с 2х точечным лазерным целеуказателем;

TESTO 510  дифференциальный манометр с трубкой Пито;

TESTO 445  измерительный прибор для систем ОВК — легко замеряет температуру, относительную влажность, точку росы, абсолютную влажность, степень влажности, энтальпию, все типы скорости воздуха, объемный расход и т.д.

TESTO 435  измерительный прибор для оценки качества воздуха в помещениях и окружающей среде и инспекции систем ОВК.  Жаль не было датчика на CO2 а так — просто младшая модель предидущего прибора…

Совместно с этим всем использовались прочный зонд влажности и высокой температуры и зонд-крыльчатка скорости/температуры.


C приборами работать очень удобно. Впечатления самые положительные. Фирма серьезная — работает больше 50 лет на рынке приборов. Цены, конечно, соответствующие — но за то не возникают странности как с отечественными приборами…

Почитал немного об их продукции — немцы они и есть немцы (в хорошем смысле). Магнитная пластина с обратной стороны прибора для цепляния внешнего мне бы очень не помешала во всех портативных приборах. Когда делаю измерения очень часто не хватает третьей руки =) А поставить дорогой прибор на поверхность объекта рука не опускается.

В данный момент времени провожу подготовку к пуску производственной линии. Там среди прочего стоит 4 платиновые термопары, одна из которых сломана физически, а у оставшихся проблемы с внешним защитным кожухом металлическим.

Для любознательных — платиновая термопара, она же ПП, или платино-платиновая состоит из двух проволочек, один из которых чисто платина, а вторая (положительный контакт) с примесью родия, в моём случае — 13% родия  у термопары ПП(S)

Если прийдется разбирать — то проволочка, которая с родием жесче на ощупь. И по моим наблюдениям темнее (не так блистит). Так же простой метод определения чистоты платины (грубый тест на химические включения) накалить проволоку пламенем от зажигалки — после остывания чистая платина будет блестеть.

Так выглядит ТПП(S) и преобразователь

Так выглядит ТПП(S) и преобразователь

Термопары эти в двойном корпусе. Первый керамический, второй металлический. Одно время нужно было делать замеры на точках портативной термопарой. А для этого приходилось вытягивать ППшки эти. Походу от дергания туда сюда (читай быстрого цикла охлождени-нагревание) у металлического кожуха поотлетали приваренные пятаки на концах термопар. Теперь прийдется их как-то заваривать, до установки обратно в среду.

А всем на заметку, если есть необходимость вытягивания термопары с мета работы — это желательно  делать очень медленно. При покупке платино-родиевых термопар производитель мне долго рассказывал, о скорости нагрева ТПР. Большие температуры требую плавности и нежности. Термопары то дорогие…

Киповец должен обладать некоторыми качествами, помогающими ему в работе. Главное —  он должен быть внимательным. Не зря меня ругали в школе за невнимательность. Качество полезное.

На одном блоке оборудования у меня стоит 12 каналов измерения температуры. Заведены с датчиков провода в допотопный СССРовский с самописцем. В редукторе который переключает каналы стёрлась шестерня. Погонял по мастерским — никто не взялся. На местном железячном рынке нашел похожие, но нужной не было.

Тогда решил приделать ко всем этим проводам коммутацию на галетнике или тумблерах (чтоб по 1му каналу за раз комутировать в разьем USB) а разъем этот уже воткнуть в Теровский прибор, который умеет с разных типао термопар сигнал принимать.

Купил кнопочек, плату, развёл ее… И тут меня в беглом разговоре один дядя привёл к мысли что там датчики не термопары, а термосопротивления. Вот так я и прощелкал основной момент =) А можно было залезть к датчикам и почитать внимательно надписи на крышечках….

термопары и термосопротивления

термопары и термосопротивления

Ну ничего. Куплю наверное какой нибудь одноканальный измеритель для ТСП и таки доделаю задумку.

Дорогие читатели — будьте внимательны в работе!!!  =)

После всех этих военных конфликтов (которые отвлекают от работы и вообще омрачают существование) задумался о передовом крае приборостроения. Всегда ведь самые большие бюджетирования получают военные разработки. Смотрел недавно передачу по Discovery про новые виды вооружения. Прикольнула меня одна разработка, вернее это уже не разработка, а реальное работающее оружие. Боезаряд, который разрывается в точно нужном месте. Т.е. пуле не нужно куда-то попасть, чтоб проделать дырку в черепе или взорвать бочку с бензином рядом с целью. В этих патронах находятся специальные программируемые пули.


Процесс происходит следующим образом: проводится измерение от места установки орудия до цели. Лазером с достаточно высокой точностью (до метра хватит). Затем тут же возле орудия с помошью компа производится программирование пули. Закладывается длинна полёта до цели переведенная в число оборотов вращения пули вокруг своей оси.

Выстрел, пуля летит и считает обороты. Как только досчитает до нужного значения происходит детонация. Она разлетается на кучу осколков и накрывает определенную площадь. Как показано на примере группа террористов укрывается за автомобилем и их спокойно накрывают сверху. И еще этот агрегат может стрельть что-то со скоростью 1 выстрел в секунду. С пяти выстрелов в заданном квадрате получается решето из всего.

Вот такое вот приборостроение — программируемые патроны со счётчиком и енкодером в пуле ( плюс сам заряд и детонатор).

Заехало новое оборудование. Вроде бы как к КИП отношения особого и не имеет, да только вся штукенция обвешана разнообразными датчиками, а в пульте засунуто интеллектуальное реле ZELIO LOGIC от Telemacanique (ну которые работают под брендом Schneider Electric).

вид смонтированного интелектуального реле

Электронное интеллектуальное реле — прикольная коробочка. Имеет порт для заливания в мозги программы. в соответствии с которой и работет девайс. Экранчик с зеленой подсветкой… вобщем красота.

Ну и датчики — оптопара и индуктивные датчики. Всё красивое, светится и радует глаз. Оптопара в пластиковом прозрачном местами корпусе. При прерывании луча с датчика на отражатель сзади датчика есть сигнальная индикация, что удобно.

Индуктивный датчик — чисто железяка. Закрутил и жди пока мимо метал проскочит. Надеюсь будет работать долго и мне не прийдется писать как я их ломал\менял =) А может и прийдется….

датчик реагирует на прохождение металла оптопара вид от провода вид на фотодатчик от отражателя отражатель для оптопары

Врала у меня одна термопара. Старая термопара ТХА типа в керамическом корпусе.
Выведена она на микроловсикй прибор-регулятор МТР-8. Очень такой продвинутый приборчик микропроцессорный. Украинский производитель, находятся в Ивано-Франковске.

Регулятор МТР-8

Возле объекта измерения рядом с термопарой разумеется стоит преобразователь, который термо-ЭДС термопары преобразует в токовое значение 4-20 мА.

Калибруется термопара в приборе в ручную. Количество точек линеаризации 0. Т.е. по начальному и конечному значению (от 0 до 800 градусов).
Для того, чтобы убедится что связка прибор-преобразователь не врут нужно откинуть контакты термопары от преобразователя и закоротить их коротким проводником. Этим мы эмулируем подачу на измерительный преобразователь нуля градусов цельсия. Т.к. по таблице значений термо-ЭДС стандартных термопар при нуле градусов с термопары ничего не выдается — т.е. вольтметр на отключенной термопаре в ледяной воде должен показать 0.
Если закороченный преобразователь показывает на приборе 0 — то все в порядке (делаем вывод что проблема с термопарой). Если показывает к примеру 10, то нужно скомпенсировать эти 10 градусов в приборе с обратным знаком (т.е. начальную точку нужно с нуля опустить на -10).

07.02.2008Прибор

Заказал вот себе в помощь приборчик. На днях подвезли. Переносной маленький помошник меряет мне температуру и влажность. Термопара типа ТНН: нихросил-нисил (еле запомнил, нужно хоть почитать что это за металлы). Хотел брать ТХА: хромель-алюмель, но человек, с которым общался по термопаре сказал, что если измерения будут идти в высоких температурах 1100-1200 градусов, то лучше брать ТНН. Она вроде как долше изнашиваться будет.
Опыт работы с подобной термопарой был. Поэтому чтобы не особо искать, а заказать то, с чем уже сталкивался нашел контору которая их делает. В Чернигове находятся — АОЗТ Тера
Не особо дорогие, достаточно качественные вещи производят.

ИТП-3

Прибор на 2 входа — под термопару и датчик влажности.
Работать с ним просто. Подключать можно разные типы термопар. Внутри прибора есть меню, где можно выбрать тип подключенной термопары. Это очень облегчает жизнь при наличии большого количества разных термопар типа ТПП, ТХА, ТНН…Термопара в прибор коммутируется посредством обычного USB разьёма.
Нужно только спаять теперь шнур USB тип А на 2 «крокодильчика» и можно откинув провода на измерительный преобразователь проверить любую термопару. Чем в ближайшее время и займусь.