до ударамІонізаціонний-можливість вимірювання високого вакууму;-висока точність;-висока стабільність характеристик-неможливість використання при високому тиску;-нелінейная залежність вихідного сигналу від прикладеного тиску;-ненадежность конструкції
Різні сфери застосувань визначають свої вимоги до датчиків: для промисловості - надійність і стабільність характеристик, для лабораторних вимірювань і витратометрії - точність вимірювання тиску і т.д. Ще одним важливим параметром є ціна датчиків, які використовують той чи інший метод перетворення тиску. Тому при виборі перетворювача необхідно визначити найбільш вигідний варіант - співвідношення ціни до можливостей приладу. Очевидно там, де потрібна тільки якийсь певний параметр датчика (наприклад, точність або можливість вимірювати вакуум) співвідношення ціни до пропонованим вимогам високе. В основному це стосується резонансних, індуктивних, ємнісних датчиків [7].
Проаналізувавши переваги і недоліки методів перетворення тиску, обрані 3 методу (тензорезисторний, резонансний і ємнісний). У наступному розділі будуть розглянуті датчики надлишкового тиску, принцип дії яких заснований на цих методах перетворення тиску.
4. Модернізація системи автоматизації ГРС
У даному розділі сформульована необхідність модернізації ГРС «Енергія - 1», визначено критерії вибору, розглянуто ряд датчиків надлишкового тиску, складена зведена таблиця основних технічних характеристик, на основі якої обраний датчик надлишкового тиску «EJX430A». Також складено алгоритм програми переходу ГРС на байпасний режим.
. 1 Формулювання завдання і аналіз проблеми
ГРС «Енергія - 1» повинна забезпечити протікання технологічного процесу подачі газу споживачеві з певним тиском, необхідним ступенем очищення, одоризації та обліком газу, а при необхідності контролем якісних показників газу. Один з найважливіших показників роботи ГРС - тиск, значення якого необхідно вимірювати, регулювати і підтримувати в заданих межах в процесі роботи.
В даний час на вході і виході ГРС встановлені датчики надлишкового тиску «Метран - 100-Вн-ДІ», які виконують функції регулювання тиску, контролю виходу за межі заданих значень тиску, а також несправності основних об'єктів ГРС. Датчики надлишкового тиску «Метран - 100-Вн-ДІ» морально застаріли і не відповідають сучасним вимогам. Більше того, датчик надлишкового тиску «Метран - 100-Вн-ДІ» знятий з виробництва і на виробництві гостро стоїть питання його заміни.
4.2 Обгрунтування вибору датчика
На сьогоднішній час вибір датчиків надлишкового тиску вельми великий. У першу чергу необхідно визначити критерії вибору за пріоритетами в порядку убування:
похибка вимірювання тиску;
термін служби і безвідмовність роботи;
діапазон вимірювання тиску;
діапазон робочих температур;
вартість.
Аналіз методів перетворення тиску виявив достоїнства і недоліки датчиків надлишкового тиску. При виборі перетворювача тиску необхідно визначити найбільш вигідне співвідношення ціни до можливостей приладу.
. 3 Вибір датчика
Розглянемо датчик надлишкового тиску «Метран - 100-Вн-ДІ», використовуваний на ГРС «Енергія - 1», який заснований на тензорезисторного методі, і інші датчики: «Сапфір - 22мА-ДІ» (виробник «Елемер», Росія, тензорезисторний метод); «Rosemount 3051S» (виробник «Емерсон», США, ємнісний метод); «EJX430A» (виробник «Yokogawa», Японія, резонансний метод).
. 3.1 Датчик надлишкового тиску «Метран - 100-Вн-ДІ»
Датчик надлишкового тиску «Метран - 100-Вн-ДІ» складається з перетворювача тиску і електронного перетворювача. Конструкція датчика представлена ??на малюнку 4.1.
Мембранний тензопреобразователь 3 розміщений всередині підстави 2. Внутрішня порожнина 4 заповнена кремній органічної рідиною і відділена від вимірюваного середовища металевою гофрованою мембраною 5, привареною по зовнішньому контуру до основи 2. Порожнина 7 сполучається з навколишнім атмосферою.
Вимірюваний тиск подається в камеру 6 фланця 9, який ущільнений прокладкою 8. Вимірюваний тиск впливає на мембрану 5 і через рідину впливає на мембрану тензопреобразователя, викликаючи її прогин і зміна опору тензорезисторів. Електричний сигнал від тензопреобразователя передається з блоку чутливого елемента в електронний перетворювач 1. Порожнина 7 герметизирована і сигнал передається в електронний перетворювач по проводах через гермоввод 10.
- електронний перетворювач; 2 - підстава; 3 - Мембранний те...
