Расходомеры и датчики давления кислорода в промышленности и медицине

Расходомеры и датчики давления кислорода в промышленности и медицине

Измерение расхода кислорода в единицах объема и массы востребовано в различных отраслях промышленности, где в ходе производственных процессов применяется данный газ. В частности, технический кислород используется на предприятиях химической промышленности, в металлургии, машиностроении и других отраслях. Он необходим для производства стали в процессе сжигания топлива в агрегатах, для обогащения воздуха кислородом при сжигании топлива в котлах в энергетической отрасли, а также в решении других технологических задач.

Приборы учета расхода кислорода востребованы в медицинcкой отрасли, особенно остро необходимость в них возросла в период пандемии COVID-19.

В продуктовой линейке компании «ЭМИС» представлены три типа контрольно-измерительных приборов, имеющих кислородное исполнение — ротаметры, вихревые расходомеры и датчики давления. Перечисленные средства измерения имеют сертификат соответствия ТР ТС 012 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» и сертификат ТР ТС 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением». При изготовлении оборудования, предназначенного для эксплуатации на кислороде, применяется специальное обезжиривание, согласно требованиям ОСТ 26-04-312 «Методы обезжиривания оборудования. Общие требования к технологическим процессам».

Зачем необходим мониторинг перепада давлений

Датчик перепада давления, называемый ещё датчиком дифференциального давления, является составной частью различных приборов, которые измеряют поток, скорость и уровень жидкости или газа в промышленных или бытовых процессах. Они крупнее и надежнее, чем полупроводниковые, но концепция та же: измерение разности давлений на диафрагме с использованием тензометрической сети с тонкопленочными резисторами или датчиками дифференциальной емкости.

Измерение расхода и давления является одним из наиболее распространенных приложений для дифференциальных датчиков. Измеряя разницу в давлениях, когда жидкость или воздух транспортируются по трубе, можно рассчитать расход рабочей среды.

Информация о давлении воздуха также позволяет косвенно измерять другие переменные, такие как скорость воздушного потока. Важно отметить, что для любого оборудования, использующего сжатый воздух, существует максимальный безопасный уровень, выше которого поток становится опасным. При внезапном высвобождении воздух может причинить разрушение использующих его устройств. Поэтому датчики давления воздуха так же важны, как узлы управления и коммутации, устанавливаемые в воздухораспределительных сетях. Вот несколько примеров:

1. Способность сжатого воздуха для передачи высоких уровней энергии является решающей для управления транспортными средствами. Ключевой проблемой при использовании такого рода энергии является безопасность при эксплуатации. Например, для поездов и транспортных средств большой грузоподъемности часто используются пневматические тормоза высокой эффективности и надёжности. Для поддержания их безотказной работы необходимо контролировать уровни давления.
2. Концентрированные, контролируемые, точные уровни мощности необходимы для таких устройств, как пневматические инструменты, которые используются в современной промышленности.
3. В медицине системы, обеспечивающие помощь дыханию пациентов, зараженных короновирусом, требуют точных стабильных во времени значений воздушных потоков. То же требование касается пневматических устройств, используемых в стоматологии.
4. Рекомендуемые значения скоростей воздушного потока существуют для систем вентиляции и кондиционирования, которые устанавливаются в общественных зданиях и на промышленных предприятиях. Если давление и, следовательно, поток упадут ниже идеального, датчики давления воздуха зарегистрируют это изменение, после чего могут быть выполнены корректировки, устраняющие причины неисправности.

Правильный монтаж устройства

Монтировать реле нужно на воздуховодах или стенах вентиляционных систем. Обычно датчик откалиброван в заводских условиях, поэтому рекомендуется устанавливать его в вертикальном положении.

Располагайте его выше своих соединительных трубок. Соединительные трубки следует прокладывать с уклоном от датчика к местам соединения. Тогда конденсат и влага не будут образовываться во время эксплуатации. Старайтесь, чтобы не было петель. Обрезайте излишки.

Если соединительные трубки будут длиннее 2 м , то время на перепад давления может увеличится.

В корпусе датчика имеются два штуцера с маркировкой «+» и «-«.

При монтаже не забудьте снять защитные колпачки.

К штуцерам присоединяются гибкие трубки, которые через фланцевые патрубки монтируются в точки измерения.

Система вентиляции с электрическим калорифером

Если реле перепада используется для контроля напора вентилятора:

-штуцер с маркировкой «+» подключают после вентилятора;

– штуцер с маркировкой «-» подключают перед вентилятором.

Если реле перепада используется для контроля загрязнения фильтра:

Подключение прибора к электропитанию

Следующий этап установки датчика давления воды — подключение прибора к электросети. Для начала нужно найти на реле две группы контактов, которые обычно замкнуты, но при достижении максимального значения давления должны размыкаться. Обычно место расположения этих контактов обозначено в инструкции к реле давления. Если инструкция отсутствует, определиться поможет любой электрик.

На фото наглядно представлено расположение контактных пар, к которым подводят электропитание. При достижении максимального значения давления контакты размыкаются и насос отключается

Обратите внимание! Для подключения реле к электросети рекомендуется использовать кабель, характеристики которого соответствуют мощности насоса.

Теперь следует прикрутить жилы провода к свободным контактам каждой пары. Не следует соединять таким образом контакты одной пары, поскольку это приведет к короткому замыканию. Провод заземления соединяют со специальным винтом на корпусе реле. Этот винт обозначен соответствующим символом.

Таким символом условно обозначают контакт заземления. Отсутствие заземления электроприбора является опасным нарушением техники безопасности, которое может привести к аварии и даже к травмам

Затем реле давления нужно соединить с насосом. Для этого следует использовать кусок провода подходящей длины. Один конец его жил прикручивают к свободным контактам реле, второй — к контактам насоса. При этом рекомендуется соблюдать цвет жил. Контакты заземления реле и насоса также можно соединить, хотя это необходимым не считается.

После этого нужно проверить работу системы. Если по мере забора воды давление на манометре растет, при достижении определенного максимума насос отключается, а по мере расходования воды давление понижается, установка реле выполнена правильно.

Виды датчиков давления и их назначение

Датчики для измерения давления представлены в нескольких модификациях, отличающихся техническими возможностями. В зависимости от модели датчики рассчитаны на работу с различными диапазонами давления и температуры рабочей среды. Стандартно для передачи выходных сигналов приборы имеют транзисторные или аналоговые выходы управления.

Отдельно выделяется группа устройств – датчики-реле давления, имеющие основной или дополнительный релейный выход управления. Реле давления отличаются универсальностью применения и более низкой стоимостью по сравнению с другими видами приборов.

Основным критерием выбора датчика является тип измеряемого давления, исходя из которого все приборы делятся на:

для контроля показаний относительно абсолютного нуля,
• датчики дифференциального (относительного) давления для замеров показаний относительно заданного значения, для измерения избыточных показаний относительно атмосферного давления,
• гидростатические датчики для замеров гидростатического давления среды контроля,
• датчики разряжения (вакуума) для измерения соответствующего вида давления.

Датчики давления выпускаются в виде отдельных приборов или могут быть интегрированы в состав многофункциональных устройств. Выбор датчика давления зависит от характеристик измеряемого вещества, условий рабочей среды, измеряемого диапазона, а также уровня чувствительности сенсора и точности измерений.

Подробная схема монтажа датчика давления есть в инструкции, с которой продается устройство. В общем случае последовательность шагов одинакова.

Подключение к частотному преобразователю

Датчик подключают к инвертору в следующем порядке:

• монтируют датчик на трубопровод, соединяют устройство с высокочастотным преобразователем сигнальным кабелем;
• в соответствии со схемой, приведенной в документации, подключают провода к соответствующим клеммам;
• настраивают программную часть преобразователя и проверяют работу связки.

Для предотвращения помех и корректной работы инвертора для прокладки применяют экранированный сигнальный кабель.

К системе водоснабжения

Обычному датчику для монтажа на трубопровод требуется штуцер с пятью выводами:

• вход и выход воды;
• выход на расширительный бак;
• под реле давления, как правило, с наружной резьбой;
• ответвление под манометр.

К датчику подводят шнур от насоса для управления включением или выключением. Электропитание обеспечивается кабелем, который прокладывают к щитку.

Как заменить неисправный ДДД?

Перед заменой неисправного ДДД обратитесь к руководству по техническому обслуживанию автопроизводителя для получения инструкций по любым конкретным действиям. Если вам нужно больше места, чтобы работать под автомобилем, то заблокируйте заднее колесо клиньями и установите подставки для жёсткой фиксации автомобиля.

1. Найдите ДДД, обычно он установлен в задней части моторного отсека.
2. Отсоедините электрический разъем.
3. Открутите винты или болты, удерживающие датчик на месте.
4. Осторожно отодвиньте датчик в сторону, чтобы ослабить хомуты, удерживающие шланги.
5. Перед отсоединением датчика обратите внимание, какая сторона подходит к какому шлангу.
6. Сравните новые и старые датчики.
7. Подсоедините шланги в том же положении к новому датчику.
8. Затяните хомуты на шлангах.
9. Установите на место все винты или болты, удерживающие датчик на месте. Затяните надлежащим моментом.
10. Подсоедините электрический разъем к новому датчику.
11. Дважды проверьте все соединения, чтобы убедиться, что все надёжно соединено.

Важное примечание: после установки нового датчика дифференциального давления (ДДД) дизельного сажевого фильтра (DPF)начальное смещение датчика должно быть запрограммировано в ЭБУ.