Понятия «первичные и вторичные приборы КИПиА»
Назначение автоматических измерительных устройств состоит в визуальном представлении контролируемой или учитываемой величины с возможностью выработки сигнала об её значении. При их функционировании измеряемая величина сначала обрабатывается в первичном преобразователе, после чего подаётся на исполнительное устройство в виде особым образом полученного сигнала.
Затем из этого сигнала формируется противофазная составляющая, вырабатываемая в цепочке обратной связи и реализуемая посредством специального компенсационного преобразователя (КП). Помимо этого, схема вторичного прибора КИПиА содержит целый ряд электронных модулей, основное назначение которых состоит в получении из двух сигналов (прямого и инверсного) требуемого выходного воздействия.
Дополнительная информация: Отдельные виды вторичных устройств могут иметь встроенный интегратор, позволяющий вырабатывать сигнал о предельных значениях контролируемого параметра.
Классификация
Измерительные приборы КИПиА могут иметь целый ряд исполнений, различающихся по следующим признакам:
- по виду получаемого на выходе сигнала воздействия – аналоговые или дискретные;
- по способу и схеме его получения – прямого измерения или компенсационные;
- по виду контролируемой величины – электрические, гидравлические или пневматические измерители.
К особенностям аналоговых схем прямого измерения следует отнести отсутствие цепочки обратной связи, а также сравнительно маломощный сигнал на выходе преобразователя, способный воздействовать лишь на простейший исполнительный механизм (отклоняющуюся стрелку, например). Образцом измерительных устройств этого типа являются вольтметры, амперметры, логометры, относящиеся к приборам прямого измерения.
В промышленности наибольшее распространение получили контрольно измерительные приборы и автоматика КИПиА, работающие по второму из указанных выше принципов (компенсационному). Для измерительной схемы этих устройств характерно наличие специальных преобразователей со следующими видами схемных связей:
- с раздельной трансформаторной;
- с ферродинамической;
- мостовой (потенциометры и мосты переменного тока).
Обратите внимание: Все перечисленные выше преобразователи по принципу своего действия относятся к вторичным измерительным средствам.
Подключаемые модули (переходники)
В качестве подключаемого исполнительного механизма совместно с приборами КИПиА могут применяться следующие дополнительные модули:
- релейные схемы, используемые в цепях сигнализации или простейшего регулирования;
- преобразователи движения, позволяющие передавать сигнал на вторичный прибор;
- интеграторы (счётчики).
По виду протекающих во вторичных приборах динамических процессов они классифицируются как апериодические схемы 1-ого порядка. Отметим также, что с точки зрения инерционных и регулировочных свойств эти дополнительные устройства (в зависимости от схемы подключения) могут рассматриваться как усилительные звенья.
Общепромышленные контрольно-измерительные приборы КИПиА
Выпускаемые отечественной промышленностью КИПиА, в зависимости от контролируемого параметра делятся на измерители уровня, давления, температуры, расхода, времени и тепла. По своему функциональному назначению все эти приборы могут быть разбиты на следующие группы:
- узлы учёта тепла;
- вторичные приборы автоматики;
- модули и блоки питания;
- анализаторы состава;
- преобразователи сигнала и другие.
В качестве примера рассмотрим ГК «Теплоконтроль», различные подразделения которой специализируются на выпуске и поставке приборов КИПиА следующих классов:
- манометры;
- уровнемеры;
- измерители напора;
- термометры;
- датчики, релейные блоки, преобразователи, калибраторы, сигнализаторы, регуляторы и т. п.
В ассортименте производственного объединения можно встретить и такие образцы измерительной автоматики, как устройства учёта расхода воды, газа и тепла (вычислители, расходомеры, счётчики, ротаметры, и пр.).
Помимо всего прочего это объединение занимается производством приборов КИПиА для следующих промышленных объектов:
- котельных, работающих на различных видах энергоносителя;
- общедомовых тепловых пунктов;
- других объектов энергетики, в которых применяются такие элементы автоматического контроля и управления, как переходники, горелки, запальники, клапаны и пр.
Дополнительная информация: В качестве одного из образцов такого вспомогательного оборудования могут рассматриваться переходники для присоединения приборов КИПиА.
Учёт элементов автоматики при проектировании УУТЭ
Проект типового УУТЭ разрабатывается на основе тех. задания, подготовленного инженерами теплоснабжающей компании, после чего он обязательно согласовывается с её представителями.
В ТУ на тепловой узел должны «прописываться» следующее пункты:
- название организации-потребителя теплового ресурса и его местоположение;
- требования к порядку установки приборов КИПиА и их подключению к оборудованию самого теплового узла;
- рекомендации по обслуживанию и эксплуатации автоматических измерительных средств;
- расчётные нормативы по основным видам тепловых нагрузок;
- параметры теплоносителя непосредственно в пункте его потребления;
- температурные режимы потребляемого носителя, учитывающие поправки на условия окружения.
Перед подготовкой проекта специально назначенный инженер, ответственный за автоматику узла (так называемый «приборист КИПиА»), тщательно изучает внутреннее устройство помещения, отведённого под размещение контрольного оборудования, и в случае необходимости вносит те или иные коррективы.
При этом он выдаёт рекомендации по точному месту установки приборов, а так же по некоторым деталям помещения, которые обязательно должны учитываться при размещении КИПиА. И лишь после этого можно будет переходить к оформлению технической документации и предварительным расчётам, при проведении которых учитываются все обнаруженные ранее особенности помещения (здания).
При подготовке УУТЭ обязательно просчитываются тепловые потери в отдельных элементах контрольных устройств, для чего проектировщиками используются специальные поправочные коэффициенты. В соответствии с полученными расчётными данными определяются требуемые характеристики самого узла и входящих в его состав технических средств, включая запорную арматуру и элементы КИПиА.
Важно! При выборе соответствующего полученным параметрам оборудования предпочтение должно отдаваться наиболее современным приборам и устройствам, полностью удовлетворяющим требованиям действующих стандартов.
При обработке исходных данных для проектирования современного теплового узла подавляющее большинство разработчиков предпочитает пользоваться более «продвинутыми» методами расчёта, предполагающими применение специально разработанных для этих целей программных средств. Внедрение в расчётные технологии программы узлов установки приборов КИПиА в автокаде («AutoCad»), например, позволяет существенно упростить все обязательные процедуры и сократить временные издержки на подготовку проекта.
