Проведение калибровки датчика давления МЕТРАН-150-CD с составлением протокола калибровки
Содержание
Введение
1. Технические характеристики и
назначение датчика
2. Принцип действия устройства и
работа датчика
3. Технология проведения
ремонтных работ
4. Настройка и калибровка
датчика
5. Охрана труда и техника
безопасности
Заключение
Список литературы
Введение
Датчик давления МЕТРАН-150-CD, это современный микропроцессорный
прибор, который предназначен для работы в системах автоматического контроля,
регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают
непрерывное преобразование измеряемой величины − разности давлений в
унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи и цифровой
сигнал на базе HART-протокола.
Датчик МЕТРАН-150-CD предназначен
для преобразования давления рабочих сред: жидкости, пара, газа. Датчик предназначен
для работы во взрывобезопасных и взрывоопасных условиях.
Целью данной работы является освоение технологии
проведения ремонтных работ, настройки и калибровки
датчика давления МЕТРАН-150-CD.
Задачами при выполнении письменной
экзаменационной работы и практической квалификационной работы являются:
- изучение и анализ технической литературы по
контрольно измерительным приборам;
изучение и анализ руководства по эксплуатации
датчика давления;
изучение инструкций по техники безопасности и
охране труда на рабочем месте;
освоение навыков работы с датчиком давления, технологии проведения ремонтных работ, настройки и
калибровки датчика, отработки навыков по составлению протокола
калибровки.
1. Технические характеристики и назначение
датчика
Измеряемые среды датчиком давления МЕТРАН-150-CD:
жидкости, пар, газ, газовые смеси, нефтепродукты; газообразный кислород и
кислородосодержащие газовые смеси; пищевые продукты.
Диапазоны измеряемых давлений различными
моделями датчика приведены в таблице 1.
Таблица 1. Диапазоны по давлению и пределы
измерений датчиков
Электрическое питание датчика: - 12-42 В. для
выходного сигнала 4-20 мА, - 22-42В. Для выходного сигнала 0-5мА.
Основная приведенная погрешность измерений: до
±0,075%; опции ±0,2%; ±0,5% от диапазона.
Диапазон температур окружающей среды: от -40 до
80 C; от -55 до 80 C (опция).
Перенастройка диапазонов измерений: 100:1.
Высокая стабильность характеристик.
Взрывозащищенное исполнение вида
"искробезопасная цепь" и "взрывонепроницаемая оболочка".
Межповерочный интервал - 3 года.
2. Принцип действия, устройство и работа датчика
Конструкция датчика давления МЕТРАН-150-CD
представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. Конструкция датчика давления МЕТРАН-150-CD:
1-корпус, 2-емкость измерительной ячейки, 3-разделительная мембрана,
4-жидкость, 5-измерительная мембрана, 6-пластина конденсатора
Измерительный блок датчика состоит из корпуса 1
и емкостной измерительной ячейки 2. Емкостная ячейка изолирована механически,
электрически и термически от технологической измеряемой среды и окружающей
среды.
Измеряемое давление передается через
разделительные мембраны 3 и разделительную жидкость 4 к измерительной мембране
5, расположенной в центре емкостной ячейки.
Воздействие давления вызывает изменение
положения измерительной мембраны. Изменение положения мембраны приводит к
появлению разности емкостей между измерительной мембраной и пластинами
конденсатора 6, расположенным по обеим сторонам от измерительной мембраны.
Принцип действия датчика основан на измерении
давления «+» и «-» (перепада давления) по месту установки сужающего устройства.
На рисунке 2 представлена схема функционирования измерительного блока датчика
при измерении перепада давления.
Рисунок 2. Схема функционирования
измерительного блока датчика
Сенсор датчика состоит из
измерительного блока и платы аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Перепад
давления подается в камеру измерительного блока, преобразуется в деформацию
чувствительного элемента и изменение электрического сигнала.
Электронный преобразователь
преобразует электрический сигнал в соответствующий выходной сигнал - унифицированный
токовый в диапазоне 0-5, 5-0, 4-20, 20-4 мА постоянного тока или цифровой
сигнал на базе HART-протокола.
3. Технология
проведения ремонтных работ датчика
Выявление дефектов в работе преобразователя
происходит во время его осмотра и технического обслуживания. Устранение
дефектов производится в процессе его ремонта. Неисправности датчика, которые
могут возникнуть при его эксплуатации, способы их устранения приведены в
таблице 2.
Таблица 2. Неисправности датчика и способы их
устранения
Неисправность
|
Устранение
неисправности
|
Выходной
сигнал отсутствует
|
-проверить
напряжение на клеммах. -проверить полярность подключения к источнику питания.
-проверить на исправность диод, параллельной тестовой клеммы.
|
Не
удается установить связь между коммуникатором и датчиком
|
-проверить
сопротивление контура. -проверить правильность адреса датчика. -проверить,
что выходной сигнал находится в пределах между 4 - 20мА на уровнях насыщение.
-проверить стабильность напряжения питания постоянного тока на датчике.
|
Выходной
ток больше 22мА или меньше 3.5мА
|
-проверить
поданное давление. - проверить точки диапазона 4и 20 мА а в режиме калибровки
ЦАП
|
Датчик
не реагирует на изменение поданного давления
|
-проверить
измерительное оборудование. -проверить, не засорились ли импульсные трубы или
клапанный блок. -проверить, что приложенное давление соответствует
калиброванному диапазону.
|
Выходной
сигнал нестабилен, погрешность датчика превышает допускаемую
|
-нарушение
герметичности в линии подвода давления. Найти и устранить не герметичность.
-нарушение герметичности уплотнения монтажного фланца или ниппеля датчика.
Заменить уплотнительное кольцо. -нарушена герметичность пробки фланца сенсора
датчика. Подтянуть пробку.
|
Разгерметизация
|
-нарушена
герметичность между клапанным блокам и датчиком или между клапанным блокам и
монтажным фланцем или ниппелем. Повторить сборку или заменить уплотнительное
кольцо.
|
Для ремонта и калибровки прибора необходимые
условия:
температура окружающей среды (21…25) 0С;
относительная влажность (30…80) %;
атмосферное давление (84…106,7) кПа, (630…800)
мм. рт. ст.
напряжение питания (12…36) В.
Материалы и запчасти необходимые для ремонта
прибора:
- технические салфетки;
ацетон (на 1 прибор) - 5…50 мл.
краска серая (на 1 прибор) - 40 гр.
краска черная (на 1 прибор) - 40 гр.
графитная смазка (на 1 прибор) - 2 гр.
лак (на 1 прибор) - 0,5 мл.
канифоль (на 1 прибор) - 7 гр.
вода (на 1 прибор) - 10 л.
электроэнергия (на 1 час ремонта прибора) - 500
Вт.
Инструмент и оборудование для ремонта прибора:
- ключи гаечные 10 Х 11; 12 Х 14; 14 Х 17; 17 Х
19; 24 Х 27;
набор головок от 8 до 14 мм - 1 шт.
набор накидных ключей от 12 до 17 мм - 1 шт.
набор шестигранных ключей от 4 до 8 мм - 1 шт.
- отвертки 80 Х 4 мм; 100 Х 8 мм.
пинцет прямой - 150 мм - 1 шт.
- кусачки - 1 шт.
- молоток 100гр - 1 шт.
электрический паяльник 220В, 40 Вт - 1 шт.
комплект соединительных проводов - 1 шт.
мегомметр Ф4102/1-1М - 1 шт.
блок питания БПИ-24 - 1 шт.
- манометр грузопоршневой МП-60 класса точности
0,05% - 1 шт.
- широкодиапазонный высокоточный задатчик
давления - 1 шт.
-калибратор давления DPI-802G,
с комплектом внешних измерительных сенсоров, класс точности 0,03% - 1 шт.
- пневмосборка - 1 шт.
- персональный компьютер (RS232)
- 1 шт.
программное обеспечение AIRTuning
- 1 шт.
краскопульт - 1 шт.
щетка стальная - 1 шт.
шприц промывочный - 1шт.
- промывочная установка - 1шт.
4. Настройка и калибровка датчика
Настройка и калибровка датчика проводится после
выполнения ремонтных работ или в случае необходимости.
Настройка датчика включает следующие операции:
настройка выходных параметров датчика: -
установка единиц измерения, установка характеристики выходного сигнала;
перенастройка диапазона измерений;
настройка времени усреднения выходного сигнала
(демпфирование);
калибровка аналогового выхода.
Калибровка аналогового выхода предусматривает:
калибровка «нуля» - операция устанавливает
точное соответствие (при помощи образцовых средств) начального значения
выходного сигнала тока цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) номинальному
значению.
При калибровке происходит параллельное смещение
характеристики ЦАП и не изменяется ее наклон;
калибровка «наклона» ЦАП - операция
устанавливает точное соответствие (при помощи образцовых средств) верхнего
значения выходного сигнала тока цифро-аналогового преобразователя номинальному
значению. При калибровке происходит коррекция наклона характеристики ЦАП;
калибровка сенсора.
Калибровка сенсора предусматривает калибровку
нижнего предела измерений (НПИ) и верхнего предела измерений (ВПИ).
Сенсор состоит из измерительного блока и платы
аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Давление подается в камеру
измерительного блока, преобразуется в деформацию чувствительного элемента и
изменение электрического сигнала.
Во время прохождения производственной практики
мною была выполнена поверка датчика, результаты поверки приведены в протоколе
представленном ниже.
ПРОТОКОЛ КАЛИБРОВКИ ПРИБОРА
Дата 23.12.2014№ 123
Наименование прибора датчик давление МЕТРАН
Модель 150
Заводской номер 086459708 Цех 4 Позиция 12
Верхний предел измерений 68
Эталоны (наименование метрологических средств
поверки): МЕТРАН 150-CD
Результаты поверки (калибровки):
Внешний осмотр: дефектов не обнаружено
Таблица 3
Значение
измеряемой величины (указать ед.измерения)
|
Расчетное
значение выходного сигнала (указать ед.измерения)
|
Действительное
значение выходного сигнала
|
Приведённая
погрешность в %
|
Вариация
сигнала в %
|
|
|
прямое
|
обратное
|
прямое
|
обратное
|
|
0
|
4
|
4,021
|
3,997
|
0,021
|
-0,003
|
0,017
|
8
|
6
|
6,012
|
6,002
|
0,002
|
0,010
|
16
|
8
|
7,914
|
8,005
|
-0,086
|
0,005
|
0,091
|
24
|
10
|
9,895
|
10,985
|
-0,105
|
-0,015
|
0,090
|
32
|
12
|
12,025
|
11,998
|
0,025
|
-0,002
|
0,027
|
40
|
14
|
14,025
|
14,005
|
0,025
|
0,005
|
0,020
|
48
|
16
|
15,998
|
16,008
|
-0,002
|
0,008
|
0,010
|
56
|
18
|
17,998
|
17,988
|
-0,002
|
-0,012
|
0,010
|
64
|
20
|
20,001
|
19,999
|
0,001
|
-0,001
|
0,002
|
Предел допускаемой приведённой погрешности 0,5 %
Наибольшая погрешность выходного сигнала 0,025%
Допускаемая вариация 0,5%
Наибольшая вариация 0,091 %
Заключение - годен
Калибровщик Д.Н. Алексеев
Капитальный ремонт выполнил К.П. Глущенко
. Охрана труда и техника безопасности
При ремонте и обработки прибора пользоваться
только исправным инструментом.
Корректировку прибора с помощью настроечного
механизма водосчетчика, производить только после снятия давления жидкости с
прибора.
Переключение выключателя в положение “ON”
на блоке защиты перекидных устройств, производить только после полного вывода
блока управления водомерной установкой в рабочее состояние.
Переключение выключателя в положение “OFF”
на блоке защиты перекидных устройств, производить в первую очередь при
отключении водомерной установки и блока управления.
Избегать попадания грязи, мусора, предметов в
сливной бак водомерной установки.
Слесарь КИПиА в зависимости от структуры
предприятия выполняет как ремонтные, так и эксплуатационные работы.
Существенное влияние на безопасность труда
оказывает состояние рабочих инструментов, которые обязательно должны быть
исправными. Периодически их следует подвергать испытаниям на безопасность
применения.
На каждый прибор, находящийся в эксплуатации,
заводится паспорт, в который заносятся необходимые сведения о приборе, дата
начала эксплуатации, сведения о ремонте и поверке.
На рабочем месте должны поддерживаться
санитарно-бытовые условия: площадь на одно рабочее место слесаря КИПиА - не
менее 4,5 кв.м., температура воздуха в помещении от 18 до 22 градусов Цельсия,
наличие приточно-вытяжной вентиляции, достаточная освещенность.
Основой, обеспечивающей безопасное выполнение
слесарных работ, является четкая организация труда и рабочего места слесаря.
Перед началом работы следует:
удалить с рабочего места посторонние предметы,
при необходимости включить местное освещение, разложить рабочий и измерительный
инструмент, приспособления и материалы так, чтобы было удобно ими пользоваться;
убедиться в исправности рабочего инструмента и
приспособлений;
проверить состояние электроинструмента и срок
его переосвидетельствования.
Во время работы необходимо:
- пользоваться только исправным инструментом и
приспособлениями, которые указаны в технологической документации на сборку;
не останавливать вращающийся инструмент руками
или какими-либо посторонними предметами;
- при запрессовке следите за тем, чтобы детали
были установлены без перекоса;
применять резиновые перчатки при работе с
растворителями и соблюдать правила противопожарной безопасности;
использовать пневматический инструмент только по
достижению 18-летнего возраста;
строго соблюдать действующие инструкции.
По окончании работ следует:
- очистить рабочее место от продуктов обработки
и при необходимости смазать оборудование;
отработанные растворители слить в специальную
тару для утилизации;
использованный обтирочный материал убрать в
специальный металлический ящик
отключить все механизмы и убрать рабочий
инструмент.
Если при выполнении слесарных работ применяется
электрифицированный инструмент, то он должен подключаться к сети напряжением,
не превышающим 42 В, а его токоведущие части следует заземлить и надежно
защитить от возможного прикосновения к ним работающего. Электроинструмент
должен иметь порядковый номер.
Перед выдачей его проверяют на отсутствие
замыкания на корпус и исправность заземляющего провода. В случае обнаружения
каких-либо неисправностей категорически запрещается применять его при
выполнении работ. Если неисправность выявилась в процессе эксплуатации
инструмента, его следует немедленно отключить от сети.
Предупреждение травматизма при выполнении
слесарных работ связано с устранением их основных причин, к которым относятся
нарушения требований безопасности, неправильная организация рабочего места,
плохое состояние слесарного и сборочного инструмента.
Заключение
В процессе реализации поставленной темы
«Проведение калибровки датчика давления МЕТРАН-150-CD с составлением протокола
калибровки» была изучена техническая документация и информация о приборе из
Интернет-источников, конструкция и принцип работы описанного прибора, а также
освоена технология его ремонта, настройки и калибровки.
При выполнении выпускной практической
квалификационной работы освоены основные приёмы выявления и устранения дефектов
в работе преобразователя. Технология проведения этих видов работ изложена в
пояснительной записке. Также в пояснительной записке представлена информация по
технике безопасности работы с данным прибором и основные требования по
организации ремонтных работ слесарем КИПиА на рабочем месте.
Считаю, что поставленные цели мною выполнены в
полном объёме.
калибровка датчик давление прибор
Список литературы
1. Руководство по эксплуатации
СПГК.5225.000.00 РЭ.
2. С.А. Зайцев, Д.Д. Грибанов, А.Н.
Толстов, Р.В. Меркулов. Контрольно-измерительные приборы и инструменты. Учебник
для начального профессионального образования. - М.: Издательский центр «Академия»,
2009. - 464 с.
. В.Н. Пантелеев, В.М. Прошин.
Основы автоматизации производства. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. -
192 с.
. Б.В. Шандров, А.А. Шапарин, А.Д.
Чудаков. Автоматизация производства. Учебник для начального профессионального образования.
- М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 256 с.
. М.Л. Каминский, В.М. Каминский.
Монтаж приборов и систем автоматизации. - М. Высшая школа, 2001. - 336 с.
.А.В. Кузин, М.А. Жаворонков.
Микропроцессорная техника. Учебник для студ. среднего проф. образования. - М.:
Издательский центр «Академия», 2008. - 304 с.