Министерство  образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО 

«Ивановский государственный энергетический университет 

имени В.И. Ленина» 

Кафедра «Систем управления»  
 
 
 

Реферат на тему:

«Особенности монтажа приборов измерения давления (манометры)» 
 
 
 

Выполнила: студентка гр.5-43

Лебедева  Е.М. 

                                                                                            Проверил: Русов А.Н.      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Иваново 2011г.                         

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………3

Измерение давления………………………………………………………………………….5

Давление, его виды и единицы измерения…………………………………………………5

Классификация средств измерения давления………………………………………………9

Установка и использование измерительных  преобразователей давления………………..16

Рекомендации  по выбору оборудования для измерения  давления………………………..20

Устройство  и принцип работы преобразователей давления……………………………….21

Особенности монтажа приборов на технологических  трубопроводах и оборудовании…22

Список  используемой литературы……………………………………………………………26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Нормы, правила и требования при проведении подготовительных работ и монтаже  контрольно-измерительных  приборов (КИП) и систем автоматизации.

     Подготовительные (заготовительные) работы, монтаж, проверка и испытание (пусконаладка) приборов и систем автоматизации КИПиА.

1. Проектная документация.

     Централизованная  заготовка и сборка узлов и  блоков. 
Рабочие чертежи. Заготовка труб и подготовка их к сборке. Сборка труб в  блоки. 
Подготовка арматуры к монтажу. Заготовка проводов и кабелей. Щиты и пульты управления. Требования безопасности труда.

2. Монтаж приборов  и систем автоматизации  (КИПиА).

     Общие требования (к месту установки, требования к щитам и пультам, правила  крепления и пр.).

     ТЕМПЕРАТУРА: Монтаж приборов для измерения и  контроля температуры:  термометры, логометры, потенциометры и др.

     ДАВЛЕНИЕ: Монтаж приборов для измерения и  контроля давления и вакуума:  манометры (вакуумметры, мановакуумметры), напоромеры (тягомеры, тягонапоромеры), электроконтактные (сигнализирующие) манометры и другие приборы.

     РАСХОД: Монтаж приборов для измерения и  контроля расхода и количества: Дифманометры-расходомеры переменного перепада давления жидкости, газа, пара; расходомеры постоянного перепада, ротаметры, скоростные и объемные счетчики и другие приборы.

     УРОВЕНЬ: Монтаж приборов для измерения и  контроля уровня: поплавковые, буйковые,  и др. уровнемеры, дифманометры-уровнемеры (в открытых и закрытых резервуарах), электронные индикаторы уровня.

     КОНЦЕНТРАЦИЯ: Монтаж приборов для измерения и  контроля концентрации растворов: солемеры, концентратомеры, рН-метры и др.

     СОСТАВ: Монтаж приборов для измерения и  контроля состава газов: газоанализаторы (монтаж преобразователей и вторичных  приборов).

Автоматические  регуляторы: Монтаж регуляторов прямого  действия температуры, давления, расхода, уровня. Регуляторы непрямого действия.

Монтаж  систем автоматического регулирования.

Регулирующие  органы и исполнительные механизмы: монтаж электрических и  пневматических исполнительных механизмов.

Требования  по безопасности труда при монтаже  КИПиА.

3. Монтаж первичных  преобразователей  и отборных устройств.

     Общие требования к месту установки.

     ТЕМПЕРАТУРА: Монтаж первичных преобразователей измерения и контроля температуры. 
Установка защитных оправ жидкостных стеклянных термометров. 
Монтаж термобаллона манометрического термометра, термопреобразователей сопротивления и термопар. Установка радиационных и фотоэлектрических ИК-пирометров. 

     ДАВЛЕНИЕ: Монтаж отборных устройств и преобразователей (датчиков) для измерения давления и вакуума на вертикальных и горизонтальных участках трубопроводов.

     РАСХОД: Монтаж стандартных сужающих устройств  и вспомогательного оборудования для  измерения расхода (монтаж сопел, камерных и бескамерных диафрагм).

     УРОВЕНЬ: Монтаж первичных устройств уровнемеров.

Отборные  устройства для измерения концентрации растворов и контроля состава  газов.

Требования  безопасности труда при монтаже  первичных преобразователей (датчиков) и отборных устройств.

4. Монтаж трубных  проводок.

Прокладка трубных проводок (импульсных линий). Соединение труб при монтаже трубных  проводок. Крепление трубных проводок (импульсных линий).  
Требования к монтажу трубных проводок в особых условиях (в пожаро- и взрывоопасных условиях, наружные проводки, кислородные, импульсные линии высокого давления (от 10 до 100МПа) и низкого вакуума). Монтаж пневмокабелей. Требования безопасности труда.

5. Монтаж электрических  и волоконно-оптических  проводок.

     Требования  к прокладке электрических проводок. Прокладка кабелей в производственных помещениях и по трритории промышленных предприятий. 
Прокладка электрических проводок в защитных трубах, лотках и коробах. Монтаж концевых заделок кабелей и проводов. Соединение кабелей и проводов. Прокладка электрических проводок в пожароопасных и взрывоопасных помещениях. Прозвонка жил кабелей и проводов. Присоединение электрических проводок к контрольно-измерительным приборам и средствам автоматизации ( КИПиА). Монтаж оптического кабеля. Требования по безопасности труда.

6. Монтаж щитов и  пультов КИПиА.

     Установка щитов и пультов и ввод в  них трубных и электрических  проводок. 
Требования обеспечения безопасности труда при установке щитов и пультов КИПиА.

7. Заземление (зануление) контрольно-измерительных приборов (КИП) и систем автоматизации.

     Нормы, правила и примеры электрического соединения металлических деталей  с каркасом щитовой конструкции  и заземления (зануления) приборов КИПиА, аппаратов и оборудования.

8. Проверка и испытание  (пусконаладка) смонтированных систем автоматизации.

     Испытание и сдача трубных проводок (импульсных линий). Испытание и сдача электрических  проводок. Испытание и сдача волоконно-оптических линий связи. Сдача в эксплуатацию смонтированных щитов и пультов. Требования по обеспечению безопасности труда при проверки и испытаниях (пусконаладке КИПиА). 
 
 
 
 

Измерение   давления 

Давление, его виды и единицы  измерения  

     Давление  является одним из важнейших физических параметров, и его  измерение  необходимо как в расчетных целях, например для определения расхода, количества и тепловой энергии среды, так и в технологических целях, например для контроля и прогнозирования безопасных и эффективных гидравлических режимов напорных трубопроводов, используемых на предприятии. Рассмотрим основные понятия, связанные с  давлением  и его  измерением .

     Давлением Р называют отношение Р=F/S абсолютной величины нормального, то есть действующего перпендикулярно к поверхности тела, вектора силы F к площади S этой поверхности. Если сила равномерно распределена по площади, то указанное отношение задает точное значение давления в каждой ее точке, в противном же случае - только его среднее значение (точное значение меняется от точки к точке и определяется пределом отношения силы ΔF, приложенной на бесконечно малом участке поверхности, к его площади ΔS). В отличие от силы, величина которой может зависеть от размеров поверхности ее приложения, давление позволяет при рассмотрении взаимодействия физических тел исключить фактор площади, поскольку оно является удельной, то есть отнесенной к единице площади, силой.

     Виды  измеряемых давлений

     Жидкие  и газообразные среды характеризуются  свойствами упругости - обратимого изменения  объема, то есть уменьшения объема среды  при сжатии ее под давлением и  восстановления исходного объема при  снятии этого давления, и текучести - обратимого изменения формы. В этих средах различают давление внешнее (поверхностное) - на границе (поверхности) сред - и внутреннее - внутри, в объеме или массе среды.

     Внешнее давление Р на поверхность S жидкой или газообразной среды, равное отношению нормальной составляющей суммы сил F, приложенной извне, к площади поверхности S, передается внутрь среды (рис. 1.1) без изменений и равномерно во все стороны. То есть порождаемое внутреннее давление направлено перпендикулярно к любой внутренней площадке среды .S, независимо от ее формы и положения в среде, а величина давления в среде пропорциональна величине выделенной площадки (закон Паскаля). Очевидно, что Р=F/S= ΔF/ΔS для любой точки среды. Внутреннее давление покоящихся жидких и газообразных сред зависит не только от внешнего давления, но и от веса самой среды. Эта зависимость наиболее существенна для жидкостей, обладающих большей плотностью, чем газы. Положение точки  измерения  относительно горизонтальных плоскостей - поверхностей равного  давления  - определяет весовую составляющую внутреннего давления - гидростатическое давление. Закон Паскаля справедлив не только для покоящихся, но и для движущихся сред, если их можно считать идеальными (отсутствует трение между слоями среды - вязкость). В вязких же движущихся средах величина внутреннего  давления  зависит от направления, и поэтому под внутренним  давлением  среды понимают его усредненное значение по трем взаимно перпендикулярным направлениям в точке  измерения . Полное внутреннее давление в движущейся среде, например, горизонтального напорного трубопровода определяется суммой внешнего, гидростатического и гидродинамического давления - скоростного напорного давления, а также потерями давления на трение по всей длине трубы и вихревыми потерями при изменениях величины и направления потока в гидравлических сопротивлениях - коленах, задвижках, диафрагмах. В напорных трубопроводах с энергоносителями измеряется, как правило, статическое  давление , которое является разностью полного и динамического  давлений ; при этом скоростные характеристики потока учитываются в расходомерах и счетчиках при  измерениях  расхода и количества среды.

 
Условные обозначения: F - внешняя  сила, S - свободная поверхность (площадь) среды, ΔF - сила давления на внутреннюю площадку .S.  
Рисунок 1.1 - Силы давления в жидкой и газообразной средах 

     На  практике давления газообразных и жидких сред могут измеряться относительно двух различных уровней (рис. 1.2):

1) уровня  абсолютного вакуума, или абсолютного  нуля давления - идеализированного  состояния среды в замкнутом  пространстве, из которого удалены  все молекулы и атомы вещества  среды, 
2) уровня атмосферного, или барометрического, давления (ГОСТ 8.271_77). Давление, измеряемое относительно вакуума, называют давлением абсолютным (ДА).  

     Барометрическое давление (ДБ) - это абсолютное давление земной атмосферы. Оно зависит от конкретных условий измерения: температуры воздуха и высоты над уровнем моря. Давление, которое больше или меньше атмосферного, но измеряется относительно атмосферного, называют соответственно избыточным (ДИ) или давлением разрежения, вакуумметрическим (ДВ). Очевидно, что ДА=ДБ+ДИ или ДА=ДБ-ДВ. При  измерении  разности  давлений  сред в двух различных процессах или двух точках одного процесса, причем таких, что ни одно из давлений не является атмосферным, такую разность называют дифференциальным давлением (ДД).

 
Условные обозначения: Р - давление, ДБ - давление барометрическое, ДА - давление абсолютное, ДИ - давление избыточное, ДВ - давление вакуумметрическое, ДД - давление дифференциальное.  
Рисунок 1.2 - Виды измеряемых давлений в точках 1, 2, 3 физического процесса 

Системные и внесистемные единицы  измерения   давления 

     Единицы  измерения   давления  (СТ СЭВ 1052_89) определяются одним из двух способов: 1) через высоту столба жидкости, уравновешивающей измеряемое давление в конкретном физическом процессе: в единицах водяного столба при 4°С (мм вод. ст. или м вод. ст.) или ртутного столба при 0°С (мм рт. ст., или Торр) и нормальном ускорении свободного падения (в англоязычных странах используются соответствующие единицы in H2O, ft H2O- дюйм вод. ст., фут вод. ст. и in Hg - дюйм рт. ст.; 1 дюйм=25,4 мм, 1 фут=30,48 см); 2) через единицы силы и площади.

     В Международной системе единиц (СИ), принятой в 1960 году, единицей силы является Н (ньютон), а единицей площади - м2. Отсюда определяется единица давления паскаль Па=1 Н/м2 и ее производные, например, килопаскаль (1 кПа=103 Па), мегапаскаль (1 МПа=103 кПа=106 Па). Наряду с системой СИ в области  измерения  давления  продолжают использоваться единицы и других, более ранних систем, а также внесистемные единицы.