Каталог
Ваш город: Москва другой город
+7 (495) 730-20-20, +7 (800) 1000-818 пн - пт, с 9:00 до 17:30 info@jumas.ru
Выберите город:

Россия

Москва Волгоград Екатеринбург Иркутск Йошкар-Ола Казань Краснодар

 

Красноярск Кемерово Кострома Нижний Новгород Пенза Самара Саратов

 

Саранск Тюмень Хабаровск Чебоксары Ярославль

Казахстан

Актау Алматы

Беларусь

Минск

Украина

Киев
Наши издания
«Механические приборы измерения и контроля давления» «Манометры»
Автор: Юрий Владимирович Мулёв, генеральный директор НПО «ЮМАС», доктор технических наук, профессор.

3.2. Промышленные приборы

Электроконтактные (сигнализирующие) манометрические приборы для промышленного применения базируются на всем спектре существующих сигнализирующих групп. Конкретное использование того или иного принципа в промышленном контроле давления определяется на основе технических и экономических факторов.  

Электроконтактные манометрические приборы с сигнализирующими группами на основе механических контактов с магнитным поджатием и без оного изготавливаются/3-3/ в корпусах 63, 100 и 160(150) мм (рис.3.12).

 

3.12а.jpg

                             а)

3.12б.jpg

б)

3.12в.jpg

                          в)                               

Рис.3.12. Вид электроконтактных манометров ЭКМ63НЭк(а), ЭКМ100Эк(б) и ЭКМ160Эк(в) мм

                                                                           

   Наша  компания начала производство электроконтактных манометров в корпусе 80 мм, но они не получили еще широкого использования.

   Известны модели электроконтактных манометров в корпусах 50 и 40 мм. Но эти приборы также не получили широкого промышленного применения и используются в решении специальных задач.

   Защитные оболочки сигнализирующих групп могут иметь идентичные корпуса, но различные исполнения (рис.3.13). Традиционно более качественные электроконтактные манометрические приборы имеют корпус с высокой металлической обечайкой (рис.3.13а), хотя такое исполнение не является определяющим в метрологических и надежностных показателях устройства контроля и измерения давления.

 

3.13а.jpg

                                    а)

3.13б.jpg

  б)

 

Рис. 3.13.  Вид  электроконтактного манометра типа ЭКМ с высокой металлической обечайкой (а) и пластиковой оболочкой (б).

 

 Пластиковая оболочка (рис.3.13б) менее дорогостояща по изготовлению и, соответственно, широко применяется в конструкциях экономварианта. 

Электрический разъем у сигнализирующих манометров может располагаться на заднем торце корпуса (рис.3.14а), на боковой поверхности (рис.3.14б). На модели, показанной на рис.3.14в, коммутационный кабель подключается непосредственно к клеммам сигнализирующей  группы, что несколько снижает общую стоимость устройства.

Приборы с электрическим разъемом на заднем торце корпуса (рис.3.14а) применяются в условиях, где обеспечивается свободный доступ для обслуживания прибора. Так исключено применение таких конструкций во фланцевых моделях приборов с их креплением на сплошную стену.

 3.14a.jpg      3.14б.jpg      3.14в.jpg

                         а)                                                 б)                                                              в)

Рис.3.14. Вид электроконтактных манометров с разным расположением разъемов:

а – ЭКМ160М Вм с разъемом на заднем торце;

б – ЭКМ160М Эп с разъемом на боковой поверхности;

в – ЭКМ160М Эп с разъемом спереди.

 

Электроконтактные манометры с боковым расположением электрического разъема (рис.3.14б) удобны в монтаже и обслуживании и получили достаточно широкое распространение. Однако такие конструкции более сложны в герметизации корпуса.

Расположение электрического разъема на лицевой панели манометрического прибора (рис.3.14в) также имеет преимущества при большом парке приборов и возможности несложной переустановки сигнализирующей группы на приборы с другими диапазонами измерения или иными конструктивными особенностями.

Вид чувствительного элемента у электроконтактных  манометров определяется измеряемым диапазоном. Так, для диапазона средних давлений используется трубка Бурдона, для высоких давлений применяют многовитковые пружины, для малых давлений – металлические мембраны. Конструктивное исполнение прибора с плоской мембраной показано на рис.2.62, а вид представлен на рис.3.15.

   В такой конструкции, как описано в разделе 2.4.1, установленный на оси мембраны толкатель передает линейное перемещение на концевик сектора передающего механизма, на котором смонтированы микропереключатели или установлено сигнализирующее устройство с механическими контактами.

  

                       3.15а.jpg        

      а)

3.15б.jpg

       

б)

 

Рис.3.15.  Вид электроконтактных манометров на основе

плоской мембраны:

а – ЭКМ160/120Н Вм с открытой мембраной;

б – ЭКМ100/120Н Вм в закрытом исполнении мембраны.

 

   Зарубежные производители широко рекламируют взрывозащищенные электроконтактные манометры с индуктивными датчиками, более детально представленными в разделе 3.1. Да, действительно непосредственно индуктивные исполнения датчиков предусматривают отсутствие электрической дуги при замыкании или размыкании коммутируемой цепи. Опасность применения такой схемы состоит в возможности появления очагов взрывоопасности в местах коммутации датчиков непосредственно к электрической цепи,  а также в устройствах электрических разъемов.

   Дифференциальные электроконтактные манометры, как более детально представлено в разделе 2.4.2, функционируют на основе мембранных ЧЭ или магнитомеханической системы/3-11/.

   Для обеспечения работы электроконтактного механизма с микропереключателями или механическими контактами (раздел 3.1) относительно показывающих приборов требуется повышенные тяговые усилия, которые при идентичных условиях могут обеспечить мембраны большей площади (рис.3.15). В таких приборах «плюсовое» давление подается внутрь «под мембрану», «минусовое» внутрь корпуса – «на мембрану». Такая конструкция применима в условиях небольших избыточных давлений, когда механическая прочность корпуса прибора соотносится с воздействуемым давлением. Также необходимо понимать, что применение таких приборов предъявляет повышенные требования к устройствам подвода среды, размещения прибора относительно уровня измеряемых точек, т.к. величины гидростатических столбов (при работе с жидкостями), возможность образования застойных зон с воздушными включениями могут оказывать существенное влияние на результат измерения (см.раздел 5).

   Одной из основных проблем дифференциальных электроконтактных манометров является проблематичность передачи механического перемещения центра мембраны при воздействии на нее с двух сторон «плюсового» и «минусового» давления на сигнализирующий механизм. Этим объясняется активное применение в электроконтактных дифманометрах устройств с магнитомеханической системой преобразования линейного перемещения центра мембраны или аналогичного элемента разделения в круговое перемещение указательной стрелки и (или) в воздействие на контакты сигнализирующего устройства.

   Использование в схемах дифизмерений устройств с магнитомеханической системой преобразования (рис.2.69-2.71), на которых устанавливаются герконовые сигнализирующие группы (рис.3.7) обеспечивает возможность измерений малых перепадов (от 500 Па) при избыточном давлении до 40 МПа/3-11/.

 

  3.16а.jpg

а)

 3.16б.jpg

                        б)

Рис.3.16. Вид электроконтактных дифференциальных манометров с магнитомеханической системой преобразования:

а) ЭКД100 (0…6)кПа для Ризб до 40 МПа,

б) ЭКД160 (0…10)кПа для Ризб до 6 МПа, 

 

   Манометры измерения дифференциального давления на основе трубчатых ЧЭ (см. раздел 2.3.4) из-за конструктивных особенностей сигнализирующими группами не оснащаются.

   Виброустойчивость, устойчивость работы при пульсационных нагрузках – это один из наиболее важных надежностных характеристик электроконтактных манометров. Особенно это актуально для теплоэнергетических объектов, газоперекачивающих станций, компрессорных установок, где вибрации технологического оборудования могут приводить к существенному увеличению погрешности показаний и срабатыванию уставок, ложному срабатыванию и «дребезжанию» механических контактов, их подгоранию и появлению продуктов горения электрической рабочей дуги на поверхности этих контактов.

   Одной из наиболее действенных мер по обеспечению надежности работы электроконтактных приборов при внешних механических воздействиях является выбор оптимальной конструкции. Так, электроконтактные манометры с микровыключателями устойчиво работают в условиях внешних вибраций, как при малых, так и больших электрических мощностях коммутируемой цепи. Это объясняется конструкцией выключателя, в котором основным рабочим элементом служит схлопывающаяся плоскостная пружина. Из-за этого контакты обладают устойчивым состоянием в крайних своих положениях.

   Менее устойчиво функционируют в условиях внешних вибраций сигнализирующие группы с механическими контактами. Несколько улучшают работу механических контактов прижимные магниты, но обеспечивают работоспособности сигнализирующей группы только в узком диапазоне воздействующих внешних вибраций и при этом увеличивают погрешность срабатывания уставок.

   Повышенную устойчивость к внешним вибрациям, как отмечалось в разделе 2.5 и показывает практика продолжительных промышленных испытаний, обеспечивают приборы с увеличенным сечением упругого ЧЭ и более мощным передаточным механизмом.

   В условиях внешних механических воздействий широкое применение в последние годы получили электроконтактные манометрические приборы, внутренние полости корпусов которых заполняются вязкой жидкостью (рис.3.17). Наиболее применимы в этих условиях механические конструкции электрических контактов с магнитным поджатием и без оного, а также сигнализирующие группы с микровыключателями.

3.17а.jpg

3.17б.jpg

                                         а)                                                  б)

 

Рис.3.17. Вид электроконтактного жидконаполненного

 манометра ЭКМ100Н Ву (а) и способ герметизации

корпуса и держателя (б).

 

   При заполнении корпуса вязкой жидкостью при воздействии внешних вибраций, по аналогии с показывающими приборами (раздел 2.5), уменьшается пульсационная составляющая хода консольного конца ЧЭ,  обеспечивается смазка зубчатых зацеплений, посадочных мест осей вращения (цапф) механизма. Это позволяет существенно повысить надежность срабатывания сигнализирующих групп.

   В разделе 2.5 обращено внимание на требования к вязкой жидкости, которой заполняется внутренняя полость корпуса показывающего прибора. Для электроконтактных приборов такие требования существенно повышаются.

   В зазоре электрических контактов в эксплуатационных режимах работы прибора в тех или иных размерах имеет место электрическая дуга с высокими локальными температурными и электрофизическими параметрами. Попадание в зазор электрической дуги различных веществ, включая несанкционированные жидкости, приводит к появлению коксующихся продуктов сгорания, как правило, обладающих существенными диэлектрическими свойствами и препятствующих оптимальной работе сигнализирующих групп манометрических приборов.

   Соответственно, использовать в качестве наполнителя виброустойчивых электроконтактных манометров допустимо только жидкости со строго определенными физико-химическими свойствами, рекомендованные и, желательно, поставляемые производителем.

Гораздо более ощутимые негативные последействия на работу электроконтактных приборов оказывают гидроудары и пульсации. И если гидроудары в промышленных условиях не столь часто имеют место, то пульсации присущи состоянию многих рабочих тел технологического оборудования.

Одним из наиболее эффективных мер по снижению влияния пульсаций на работу прибора рекомендуется применение демпферов и демпферных устройств, детально представленные в разделе 5.2.

При пульсационных нагрузках эффективно применение гидрозаполненных электроконтактных приборов, описанных выше. 

   Новым направлением и эффективным в результативности функционирования являются системы контроля давления на основе демпфирующих механизмов (рис.2.75). В такой конструкции (см.раздел 2.5.1).демпфирование контролируемого параметра происходит на линии передачи от конца ЧЭ до поворота трибки и, соответственно, монтаж на демпфирующий механизм сигнализирующей группы, у которой поводок соединяется с указательной стрелкой приводит к повышению ресурса и надежности работы всей системы контроля давления. Вид сухого виброустойчивого  (СВу) электроконтактного манометра приведен на рис.3.18. 

 3.18.jpg

                      Рис.3.18. Вид ЭКМ160Н Эп с сухим исполнением виброзащиты.

 

   Хорошо зарекомендовали в работе при пульсационных нагрузках, как отмечено в разделе 2.4.1, манометры на основе плоской мембраны (рис.3.15).


Наверх