приборы для контроля параметров глубины высоты температуры должны иметь шкалу

Климатические контрольно-измерительные приборы

В настоящее время выпускается много приборов, позволяющих измерять температуру и влажность воздуха или оба параметра одно­временно. Модели приборов разнообразны и постоянно обновляются.

Применяемые в архивах приборы климатического контроля дол­жны быть надежными и долговечными, удобными в работе, прове­ренными по эталону. Конструкция приборов должна обеспечивать возможность их периодической проверки и настройки.

4.4.1.Термометры — приборы для измерения температуры среды (ртутные, спиртовые, электронные и т.п.). В архивах лучше приме­нять жидкостные термометры (ртутные, спиртовые). Термометр должен иметь удобную для наблюдения и отсчета шкалу с ценой деле­ния 0,2-0,5°С, а также подходящий температурный диапазон (от ну­ля до 40-50°С) и устройство, позволяющее вешать его на стену (стеллаж).

4.4.2. Психрометры — приборы для измерения температуры и влажности воздуха. В них используют физический принцип психро­метрии — свойство смоченных водой тел охлаждаться при испаре­нии влаги. Существуют две основные разновидности психрометров: с естественным и принудительным режимом испарения влаги.

Психрометр обычный (бытовой или Августа) — наиболее старая, известная модель, применяющаяся более ста лет, в том числе в архи­вах, музеях, библиотеках.

Прибор имеет два термометра, закрепленных на панели. Один из термометров, так называемый «влажный» обернут в один слой бати­стом, конец батиста свободен и опущен в резервуар с водой. При испарении воды с влажного батиста термометр охлаждается и показы­вает пониженную температуру. Второй, так называемый сухой тер­мометр показывает температуру воздуха. По разности показаний су­хого и влажного термометров с помощью прилагаемых к прибору таблиц определяют значение относительной влажности воздуха.

В настоящее время выпускают модели ВИТ-1 и ВИТ-2 (завод «Термоприбор», г. Клин), отличающиеся только температурным ди­апазоном: первый от 0 до 25°С, второй от 15 до 40°С, оба с ценой де­ления шкалы 0,2°С. Приборы стационарные, настенные.

Психрометр аспирационный (или Ассмана) — прибор, предна­значенный для измерения температуры и относительной влажности комнатного и наружного воздуха. Диапазон измерений: температуры от

5°С до 50°С с точностью 0,2; относительной влажности — от 10 до 100%.

Два термометра прибора находятся в металлических трубках ко­рпуса, один из них, как и у бытового психрометра обернут батистом («влажный»), второй — нет. Находящийся в головке прибора венти­лятор с механическим, иногда электрическим заводом просасывает через трубки воздух, обдувая термометры с постоянной скоростью, т.е. в режиме аспирации (обдувания). По сухому термометру опре­деляют температуру воздуха, а по разности показаний сухого и влажного термометров с помощью таблиц (или номограммы) — от­носительную влажность воздуха.

Аспирационная модель более точный прибор, чем бытовой. В от­личие от аспирационного, бытовой психрометр не имеет принуди­тельного обдувания и работает в режимах естественного испарения влаги с батиста, разных в разных точках хранилища. Бытовой псих­рометр, как правило, показывает более высокую относительную вла­жность, чем есть на самом деле. При использовании бытовых пси­хрометров целесообразно сопоставить их показания с точным при­бором (аспирационным, электронным), оценив реальную разницу в их показаниях. Такое сравнение лучше делать дважды — зимой и летом, т.е. при низкой (20-30%) и более высокой (40-70%) относи­тельной влажности в помещениях.

Аспирационный психрометр обычно используют для проверок других приборов (бытовых психрометров, гигрометров и т.п.), а так­же для обслуживания нескольких помещений здания, особенно если климатический контроль осуществляют централизованно.

Долгое время в архивах применяли аспирационный психрометр МВ-4М, в настоящее время выпускается однотипный прибор М-34. При наличии разных моделей целесообразно выбирать приборы с механическим, а не с электрическим двигателем вентилятора. Стоймость аспирационных психрометров примерно в десять раз выше, чем бытовых.

Ошибочные показания при работе с психрометрами чаще всего связаны с неправильной их эксплуатацией. Наиболее типичные ошибки следующие:

— плохо сделан и неплотно надет на «влажный» термометр бати­стовый мешочек: происходит плохое охлаждение термометра с за­вышением показаний влажности; батист нужно привязывать над и под шариком ниткой, конец батиста должен свисать в воду, зеркало воды в баллоне должно находиться от шарика термометра на рас­
стоянии 1,5—2 см;

— нарушается режим смачивания батиста водой: в аспирацион­ных неправильно пользуются грушей, плохо, или наоборот, избы­точно увлажняют батист; в бытовых приборах батист иногда не по­гружен в воду, а в некоторых случаях в воду погружен не конец ба­тиста, а головка термометра; в результате этого бытовой прибор дает
нестабильные показания или даже 100%-ую влажность (одинаковые
показания сухого и влажного термометров);

— для увлажнения батиста применяют воду из случайных источ­ников, а не дистиллированную; в результате батист быстро покрыва­ется налетом солей, вплоть до образования корки; к сходному результату ведет очень длительное применение мешочка, его загрязне­ние и бактериальное ослизнение; такие приборы дают прогрессивно
ухудшающиеся показания; примерно раз в год мешочки следует ме­нять, батист не должен иметь пропиток (крахмала и т.п.);

— вследствие падения, резкого сотрясения прибора разрывается столбик жидкости в термометрах или приборы начинают смещаться на панели: в таких случаях прибор следует отбраковывать.

— аспирационный психрометр долго не проверялся в мастерских гидрометеослужбы и дает неверные показания из-за плохой работы часового механизма и вентилятора; этот дефект устанавливают по замедленной скорости прохождения специальной риски в окошке головки прибора, отличающейся от паспортной скорости;

— встречаются также ошибки, связанные с неверным считывани­ем температуры с термометров прибора или цифр с таблиц и номо­грамм.

При правильной эксплуатации приборы можно долго использо­вать, получая достаточно надежные результаты.

4.4.3. Гигрометры — приборы для измерения относительной вла­жности воздуха. В них используют физический принцип гигрометрии: свойство гигроскопичных материалов, например волоса или спе­циальных нитей изменять длину в зависимости от влажности воздуха[21]. Гигрометры, работающие на таком механическом приводе, чаще всего бывают стрелочными.

Долгое время в отечественной практике применяли и до сих пор используют гигрометры М-68 (волосные, в круглой металлической оправе), а также менее надежные, открытого типа гигрометры во­лосные М-19.

Гигрометры М-68, М-19 и их стрелочные аналоги — приборы инерционные, работающие с запаздыванием показаний стрелки, мед­ленно реагирующие на резкие колебания влажности воздуха. Следу­ет подчеркнуть, что все гигрометры — приборы относительные и без предварительной настройки показывают любые произвольные циф­ры. Поэтому гигрометры, как и наши ручные часы, нужно предвари­тельно настроить по эталону (аспирационному психрометру и т.п.) и в дальнейшем периодически проверять и подстраивать. При отсутст­вии контрольного прибора (эталона) проверку и настройку гигромет­ра можно провести подручным способом. Нужна емкость на 3-4 лит­ра и герметичная прозрачная крышка для нее (делается из листа сте­кла, плекса). На дно емкости наливают насыщенный раствор пова­ренной соли с небольшим количеством твердой фазы. Глубина жид­кости — 2-3 см. В емкость ставят высокий держатель, на который можно положить прибор. При наличии герметичности через несколь­ко часов прибор должен показать 76%. Периодически вынимая и ре­гулируя прибор, повторяя акклиматизацию, можно достаточно точно настроить гигрометр. Раствор соли не должен попадать на прибор.

Гигрометры М-68, М-19, их аналоги — стационарные навесные приборы. Нужно, чтобы у любого гигрометра был вывод для его на­стройки — это важнейшее условие для выбора той или иной модели.

Периодически проверяя и настраивая гигрометры, можно долго и успешно применять их в архивной практике.

4.4.4. Стрелочные баротермогигрометры — приборы стационар­ные, с механическим приводом. Предназначены для измерения трех параметров воздуха: барометрического давления (мм рт. ст.), темпе­ратуры (градусы), относительной влажности воздуха (%). Это скорее бытовые, нежели профессиональные приборы. Серьезным недостат­ком большинства моделей (БМ-1, БМ-2 и т.п.) является отсутствие регулировочного устройства: их очень трудно проверять и настраи­вать. Шкалы термометра и гигрометра укороченные и мало пригод­ны для точных измерений. В работе приборы ненадежны, заводская настройка не точна и быстро сбивается.

4.4.5. Цифровые электронные приборы для климатического конт­роля постепенно вытесняют прежние механические модели. Разнови­дностей электронных приборов много: одни измеряют только темпе­ратуру (цифровые электронные термометры), другие — температуру и относительную влажность одновременно (термогигрометры), тре­тьи работают в режиме малых метеостанций, измеряя температуру и влажность в нескольких точках (например, в нужных помещениях и на улице). Стоимость разных моделей — от 10-15 до 150-300 у.е. Десятилетняя эксплуатация одного из таких приборов[22] показывает:

— прибор, как и его современные аналоги, имеет батарейное пи­тание (многократно подзаряжаемые от сети аккумуляторы на 9 в);

— измерительный термогигрометрический датчик связан с при­бором длинным шнуром (150 см); это позволяет осуществлять кон­троль в разных по высоте и глубине точках, в том числе в коробках с документами, на поверхности стен, коробок, стеллажей и т.п.;

— прибор малогабаритный (17x5x3 см), легкий, переносной.

Рациональнее всего такой прибор использовать как многофунк­циональное устройство для централизованного обслуживания всех хранилищ крупного архива; для контроля, настройки, проверки дру­гих приборов архива (стационарных); для оперативного контроля при частых, многократных измерениях в экстремальных ситуациях. При работе в разнотемпературных средах (например, в комнате, за­тем на улице) нужна температурная акклиматизация прибора.

Для автоматического контроля температуры и влажности приме­няют электронные системы — миниметеостанции [49][23]. Датчики, рас­положенные в удаленных местах (до 3 км), периодически опрашива­ются компьютером по заданной программе, позволяющей выводить данные отдатчиков на экран в табличной и графической форме, произ­водить регулярную автоматическую запись данных на жесткий диск компьютера, вести статистическую обработку информации за любой выбранный период. Разумеется, такая система требует профессио­нального монтажа, контроля, гарантированного обслуживания [49].

И, наконец, существует большое разнообразие бытовых цифро­вых приборов, которые чаще всего нельзя регулировать и трудно оце­нить до приобретения. Информация о приборах климатического кон­троля и других технических средствах публикуется ВНИИДАД в еже­годных перечнях, а также в рекламно-технической информации мно­гих фирм.

Источник

Приборы контроля параметров технологических процессов

Для измерениятемпературы используют изменение какого-либо физического свойства тела, однозначно зависящего от его температуры и легко поддающегося измерению. К числу свойств, положенных в основу работы приборов для измерения температуры, относятся: объемное расширение тел, изменение давления вещества в замкнутом объеме, возникновение термоэлектродвижущей силы, изменение электрического сопротивления проводников и полупроводников, интенсивность излучения нагретых тел и др. В зависимости от физических свойств, на которых основано действие приборов для измерения температуры, различают:

2. Манометрические термометры, основанные на изменении давления жидкости, газа или пара в замкнутом объеме при изменении температуры. Применяются для измерения температур от –120 до +600 оС.

3. Термоэлектрические пирометры ( термопары), принцип действия которых основан на возникновении электродвижущей силы при изменении температуры одного из спаев замкнутой цепи разнородных термоэлектродов. Применяются для измерения температуры от –200 до +2000 оС.

Контрольно-измерительные приборы давления. Давление определяется отношением силы, равномерно распределенной по площади и нормальной к ней, к размеру этой площади. В зависимости от измеряемой величины приборы для измерения давления делятся на:

-манометры – для измерения средних и больших избыточных давлений;

-вакуумметры – для измерения средних и больших разрежений;

-мановакуумметры – для измерения средних и больших давлений иразрежений;

-напоромеры – для измерения малых избыточных давлений;

-тягомеры – для измерения малых разрежений;

-тягонапоромеры – для измерения малых избыточных давлений и разрежений;

-дифманометры – для измерения разности перепада давлений;

-барометры – для измерения атмосферного давления.

По принципу действия различают следующие приборы для измерения давления: жидкостные, пружинные, поршневые, электрические радиоактивные.

Жидкостные приборы. В этих приборах измеряемое давление или разрежение уравновешивается гидростатическим давлением столба рабочей жидкости, в качестве которой применяются ртуть, вода, спирт и др.

Пружинные приборы. Измеряемое давление или разрежение уравновешивается силами упругого противодействия различных чувствительных элементов (трубчатой пружины, мембраны, сильфона и т.п.), деформация которых, пропорциональная измеряемому параметру, передается посредством системы рычагов на стрелку или перо прибора.

Электрические приборы. Действие этих приборов основано на измерении электрических свойств (сопротивление, емкость, индуктивность и т.п.) некоторых материалов при воздействии на них внешнего давления.

Пьезоэлектрические приборы. В этих приборах используется пьезоэлектрический эффект, заключающийся в возникновении электрических зарядов на поверхности некоторых кристаллов (кварца, сегнетовой соли, турмалина) при приложении к ним силы в определенном направлении.

Радиоактивные приборы. Давление определяется изменением степени ионизации или степени поглощения g-лучей при изменении плотности вещества.

Контрольно-измерительные приборы уровня. Уровнемеры для жидкостей по принципу действия делятся на указательные стекла, поплавковые, гидростатические, электрические и радиоактивные.

Указательные или уровнемерные стекла представляют собой вертикально расположенную стеклянную трубку, в которой жидкость, как в сообщающихся сосудах, устанавливается на той же высоте, что и в аппарате. Указательные стекла применяются для местного измерения уровня в аппаратах.

Поплавковые уровнемеры. В этих приборах чувствительным элементом является поплавок с меньшим (плавающий) или большим (погружной) удельным весом, чем жидкость. Изменение уровня жидкости в аппарате вызывает перемещение поплавка, которое при помощи системы рычагов, тяг и тросов передается указателю, движущемуся по шкале, или вторичному прибору для отсчета, записи.

Гидростатические уровнемеры служат для измерения гидростатического давления столба жидкости, уровень которой определяется. Различают гидростатические пьезометрические и дифманометрические уровнемеры.

Действие гидростатических пьезометрических уровнемеров основано на использовании давления воздуха или газа, барботирующего через слой жидкости с измеряемым уровнем при изменении последнего.

Действие гидростатических дифманометрических уровнемеров основано на определении уровня по давлению столба измеряемой жидкости, которое уравновешивается давлением постоянного столба жидкости.

Электрические уровнемеры. Наиболее широко распространены уровнемеры емкостные и омические.

В электрических емкостных уровнемерах чувствительным элементом является конденсатор, обкладки которого располагаются с противоположных сторон вертикальной трубки из диэлектрика, соединенной с аппаратом подобно сообщающимся сосудам. Если одной обкладкой конденсатора является электрод, то другой – стенка аппарата. При изменении уровня жидкости емкость конденсатора, включенного в одно из плеч моста переменного тока, изменяется, и на вход вторичного прибора подается сигнал, пропорциональный величине измеряемого уровня.

Действие электрических омических уровнемеров, применяемых для определения уровня электропроводных жидкостей, основано на измерении сопротивления между электродами соответствующей формы, введенными в жидкость. При этом сопротивление слоя жидкости между электродом и корпусом или между двумя электродами зависит от высоты уровня жидкости в аппарате. Радиоактивные уровнемеры. Измерение уровня жидкости основано на измерении интенсивности поглощения g-частиц при изменении уровня жидкости.

Контрольно-измерительные приборы расхода. Объемным расходом Q называют объемное количество вещества V, которое протекает через поперечное сечение трубопровода в единицу

Q = V/t, Весовым (массовым) расходом G называется количество вещества G, протекающего через сечение трубопровода в единицу времени t,

G = Vr/t, Объемный расход можно выразить через весовой:

Q = G/r, где r – плотность вещества, кг/м3

По принципу действия расходомеры можно разделить на расходомеры переменного и постоянного перепадов давлений, переменного уровня.

Расходомеры переменного перепада давлений. Действие этих приборов основано на возникновении перепада давлений на установленном внутри трубопровода сужающемся устройстве постоянного сечения. Разность статических давлений до и после сужающегося устройства (перепад давлений), измеряемая дифференциальным манометром, зависит от расхода протекающего вещества и может служить мерой расхода.

Расходомеры постоянного перепада давлений (ротаметры). Действие этих приборов основано на перемещении чувствительного элемента (поплавка), установленного в вертикальной конической трубке; через нее снизу подается вещество, расход которого измеряется. При изменении расхода жидкости, газа или пара поплавок перемещается вверх и изменяется проходное отверстие трубки. Высота подъема поплавка функционально связана с расходом. При этом перепад давления на поплавке при перемещении его вдоль оси трубки остается практически постоянным.

Расходомеры переменного уровня. Действие этих приборов основано на изменении высоты уровня жидкости в сосуде при непрерывном поступлении и свободном истечении ее из сосуда.

Существуют и другие виды расходомеров, действие которых основано на некоторых физических закономерностях (изменении электрических параметров, теплоотдачи к потоку, уменьшении интенсивности ультразвука или радиоактивного излучения в зависимости от расхода).

113) Анализаторы взрывоопасных газов и паров.Прибор, определяющий количественный или качественный состав анализируемого вещества на основе измерения параметров, характеризующих его физические или физико-химические свойства, называется анализатором. Для определения взрывоопасности газопаровоздушных сред пользуются газоанализаторами, определяющими концентрацию в воздухе того или иного горючего газа или пара.

— определение концентрации вредных веществ в воздухе;

Термохимические газоанализаторы используются для определения малых концентраций токсических (ядовитых) или взрывчатых газов и паров, например, окиси углерода, метана, водорода, паров бензина и др. в производственных помещениях. Устанавливаются газоанализаторы в наиболее опасных производственных помещениях с точки зрения возможности образования взрывоопасных смесей (компрессорные горючих газов, насосные сжиженных газов, насосные и складские помещения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей). Поэтому отбор проб контролируемого воздуха к датчикам сигнализаторов и газоанализаторов предусматривается в местах наиболее вероятного выделения и скопления газов и паров в зависимости от их свойств, количества, а также конструктивных особенностей технологического оборудования.

Электрохимические газоанализаторыпозволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости раствора, поглотившего этот газ.

Хроматографические газоанализаторынаиболее широко используют для анализа смесей газообразных углеводородов.

Стационарные газоанализаторы используются для точного определения количества содержания газов в воздухе и их процентного соотношения. Газоанализаторы стационарные используются в промышленности для контроля качества производства или определенного процесса, а так же с целью мониторинга содержания опасных газов, высокая концентрация которых может вызвать, отравление или пожар. Газоанализаторы стационарные достаточно габаритны и тяжелы, но этот недостаток они компенсируют высокой точностью измерений и своей оптимальностью.

В помещениях компрессорных датчик сигнализатора устанавливается у каждого компрессорного агрегата в районе возможных источников утечек перекачиваемой среды (сальники, лабиринтные уплотнения и т.д.) на расстоянии не более 1 м (по горизонтали) от них.

В помещениях насосных сжиженных газов монтируется один датчик сигнализатора довзрывных концентраций на насос или группу насосов при условии, если расстояние от датчика до наиболее удаленного места возможных утечек в этой группе насосов не превышает 3 м (по горизонтали).

В помещениях насосных легковоспламеняющихся жидкостей, а также в других взрывоопасных помещениях предусматривается одно пробоотборное устройство сигнализатора довзрывных концентраций на группу насосов, аппаратов или другого оборудования, при этом расстояние от пробоотборного устройства до наиболее удаленной точки возможных утечек в этой группе насосов, аппаратов или другого оборудования не должно превышать 4 м (по горизонтали).

В заглубленных помещениях насосных сточных вод, оборотного водоснабжения и др., куда возможно затекание взрывоопасных газов и паров извне, а также складских помещениях при хранении в них ЛВЖ и горючих газов устанавливается по одному пробоотборному устройству на каждые 100 м2 площади помещения, но не менее одного датчика на помещение.

При размещении датчика на промышленной территории ОТУ необходимо соблюдать следующие требования:

1. Размещать датчики только на той части площади открытой установки, где расположено оборудование с взрывопожароопасными продуктами.

2. Ближайшие датчики не должны удаляться более чем на 6 м от внешнего периметра открытой установки в сторону расположения на ней оборудования.

3. Датчики сигнализаторов следует располагать на высоте 0,5 – 1 м от нулевой отметки.

4. На многоярусных открытых этажерках датчики устанавливаются только на нулевой отметке.

5. По периметру наружной установки, обращенному к печам, должно быть установлено не менее одного датчика на печь, при этом датчики сигнализаторов устанавливаются против каждой стороны печи, обращенной к открытой установке.

6. Расстояние от места расположения датчиков сигнализаторов до печей должно быть не менее 15 м.

7. В открытых компрессорных горючих газов, насосных сжиженных газов и легковоспламеняющихся жидкостей, насосов, рассредоточенных по установке датчики сигнализаторов до взрывных концентраций устанавливаются аналогично датчикам в компрессорных и насосных.

Источник

Приборы, измеряющие температуру: виды и принцип действия

Большинство технологических процессов корректно проходят только при определенной температуре. Кроме того, измеряемые температурные показатели помогают определять, насколько корректно используется затрачиваемая энергия.

Иными словами, это — та величина, которую нужно постоянно контролировать. Все виды приборов для измерения температуры делятся на контактные и бесконтактные. Также они классифицируются по материалам, принципам и способам действия.

Виды термометров по принципу действия

Процесс измерения температуры может основываться на разных физических процессах. Исходя из этого, выделяют 5 видов термометров.

Контактные

К этой категории относятся жидкостные и механические устройства. Жидкостные представляют собой приборы в стеклянном корпусе, заполненные спиртом, ртутью, толуолом или керосином. Они прочные и устойчивые к внешним воздействиям. Температурный диапазон измерений зависит от типа используемой жидкости (наибольший — у ртутных, наименьший — у цифровых).

Механические могут работать с разными типами сред, включая жидкостные, газообразные, твердые или сыпучие. Универсальность позволяет использовать их в разных инженерных системах.

Термометры сопротивления

Такие термометры состоят из чувствительных термодатчиков и точных электронных блоков, контролирующих изменения проводимости, сопротивления и электрического потенциала. Обычно их встраивают в общую систему мониторинга и оповещения, туда, где нужно отслеживать меняющиеся параметры и не допускать их превышения.

Электронные термопары

При нагревании эти приборы генерируют ток, что и позволяет измерять температуру. Принцип действия основан на замерах термоэлектродвижущей силы. Диапазон измерений в этом случае — от 0 до +1800 градусов.

Манометрические

Бесконтактные пирометры

Виды термометров по используемым материалам

Здесь различают 7 категорий:

Компания «Измеркон» предлагает как разные виды термометров, так и комбинированные устройства, в том числе манометры-термометры или гигрометры-термометры для автономной работы с энергонезависимой памятью, обеспечивающей постоянную фиксацию результатов измерений.

Источник