Систематизация приборов и средств автоматизации

 

К приборам и средствам автоматизации относится большая группа устройств, с помощью которых осуществляют

v измерение,

v регулирование,

v управление и

v сигнализацию технологических процессов различных производств.

Приборы и средства автоматизации подразделяют на

v - измерительные и преобразующие приборы,

v - регулирующие органы и

v - исполнительные механизмы.

Для понимания и прочтения условных обозначений всех этих устройств необходимо знать их принцип действия и назначение.

Измерительные устройства в общем случае подразделяются на:

v - первичные,

v - промежуточные и

v - передающие измерительные преобразователи.

Первичным измерительным преобразователем (или сокращенно первичным преобразователем) называют элемент измерительного устройства, к которому подведена измеряемая величина.

Первичный преобразователь занимает первое место в измерительной цепи (канале измерения). Примерами первичных измерительных преобразователей могут служить: преобразователь термоэлектрический (термопара), сужающее устройство для измерения расхода и др. Первичные измерительные преобразователи часто называют датчиками.

Промежуточным измерительным преобразователем (или сокращенно промежуточным преобразователем) называют элемент измерительного устройства, занимающий в измерительной цепи место после первичного преобразователя.

Основное назначение промежуточного преобразователя — преобразование выходного сигнала первичного измерительного преобразователя в форму, удобную для последующего преобразования в сигнал измерительной информации для дистанционной передачи.

Примером промежуточного измерительного преобразователя может служить мембранный блок дифманометра - расходомера. В измерительной цепи измерения расхода он занимает место непосредственно после сужающего устройства и преобразует перепад давления на сужающем устройстве в соответствующее перемещение мембраны мембранного блока и связанной с ней механической системы прибора.

Передающим измерительным преобразователем (или сокращенно передающим преобразователем) называют элемент измерительного устройства, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации.

Примером передающего преобразователя могут служить разные электрические или пневматические преобразователи, встраиваемые в дифманометры - расходомеры. С их помощью, например, перемещение мембраны, изменяющее положение сердечника дифференциального трансформатора дифманометра, преобразуется в выходной унифицированный сигнал постоянного тока 0—5 мА (электрический преобразователь) или перемещение гармониковых сильфонов дифманометра в унифицированный выходной пневматический сигнал 0,02 — 0,1 МПа (пневматический преобразователь) для дистанционной передачи измерительной информации.

 

Приборостроительная промышленность выпускает устройства, объединяющие в себе функции первичного, промежуточного и передающего преобразователей в различных сочетаниях. Так, бесшкальные манометры и дифманометры выпускают со встроенными преобразователями для дистанционной передачи показаний. Эти приборы сочетают в себе функции промежуточного и передающего преобразователей. Кроме того, в различных измерительных схемах одни л те же элементы могут выполнять различные функции преобразования измеряемой величины. Если имеется измерительная цепь преобразователь термоэлектрический (термопара) — линия связи — милливольтметр, то преобразователь термоэлектрический выполняет функции первичного, промежуточного и передающего преобразователя. Если в качестве вторичного прибора используется потенциометр с унифицированным входным сигналом 0 — 5 мА, то сигнал с преобразователя термоэлектрического поступает сначала на преобразователь, преобразующий значение измеряемой величины, выраженное в милливольтах, в соответствующее значение, выраженное в миллиамперах постоянного тока. В этом случае термопреобразователь термоэлектрический выполняет функции только первичного преобразователя.

К первичным преобразователям также относятся отборные и приемные устройства. Под отборными и приемными устройствами понимают устройства, встраиваемые в технологические аппараты и трубопроводы для отбора контролируемой среды и измерения ее параметров.

Примерами таких устройств могут служить устройства отбора давления в аппарате или трубопроводе, устройства отбора среды для определения, например, концентрации, щелочности и др.

Первичные измерительные устройства могут встраиваться в технологические аппараты и трубопроводы с помощью дополнительных устройств: бобышек, карманов, расширителей и т. п.

Эти устройства на схемах не обозначают, но включают в спецификации и делают ссылки на соответствующий конструктивный чертеж.

 

Ряд приемных устройств по своей конструкции и принципу действия не требует непосредственного контактирования с измеряемой средой (радиоактивные устройства, коллиматоры, видеоприемные устройства и т.п.). Их изображают на схемах в непосредственной близости от объекта измерения.

Измерительным прибором называют средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Измерительные приборы могут иметь различные функциональные отличия. Они могут быть

v - показывающими,

v - регистрирующими,

v - самопишущими,

v - интегрирующими и т.д.

Кроме того, в них могут быть встроены регулирующие, преобразующие и сигнализирующие устройства.

В связи с этим условные обозначения приборов и преобразующих устройств состоят из основного условного изображения прибора или устройства и вписываемых в него обозначений контролируемых и регулируемых величин, а также их функциональных признаков.

Регулирующие органы по конструкции представляют собой устройства, монтируемые непосредственно в технологические трубопроводы:

- различные клапаны,

- заслонки,

- шиберы и т. п.

Управление регулирующими органами осуществляется исполнительными механизмами, выполняющими функции их приводов.

Исполнительные механизмы в отличие от регулирующих органов представляют собой относительно сложные многоэлементные устройства. Они отличаются друг от друга

v принципом действия,

v техническими и эксплуатационными характеристиками,

v а также конструктивными особенностями.

По роду используемой энергии исполнительные механизмы подразделяют на

v - гидравлические,

v - пневматические,

v - электрические и

v - комбинированные.