Ф едеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Уральский государственный горный университет»

(ФГБОУ ВО «УГГУ»)

620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30

ОТЧЕТ

о прохождении учебной практики

по получению первичных профессиональных умений и навыков, ч.2
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет»

(наименование организации прохождения практики)


Направление 15.03.04 Автоматизация тех- Группа: АТПз-20

нологических процессов и производств Студент: Семенов А. В.
Профиль Автоматизация технологических

процессов и производств в горной промыш-

ленности

Руководитель практики от университета:

Бочков В.С.
Оценка ___________________________
Подпись __________________________

Екатеринбург

2023

Содержание

Введение

Операция измерения уровня является основной для организации

контроля и управления технологическими процессами в химическом,

нефтехимическом и нефтеперерабатывающем производствах, в пищевой

промышленности, промышленности строительных материалов, в системах

экологического мониторинга и во многих других отраслях. К приборам

для измерения уровня заполнения емкостей и сосудов, или

уровнемерам, предъявляются различные требования: в одних случаях требуется только сигнализировать о достижении определенного предельного

значения, в других необходимо проводить непрерывное измерение уровня

заполнения.

Существует широкая номенклатура средств контроля и измерения

уровня, использующих различные физические методы: поплавковый, буйковый, емкостной, гидростатического давления, ультразвуковой, радарный

и др. Эти методы и средства позволяют контролировать уровень различных сред: жидких (чистых, загрязненных), пульп, нефтепродуктов, сыпучих твердых различной дисперсности. При выборе уровнемера необходимо

учитывать такие физические и химические свойства контролируемой среды, как температура, абразивные свойства, вязкость, электрическая проводимость, химическая агрессивность и т.д. Кроме того, следует принимать

во внимание рабочие условия в резервуаре или около него: давление, вакуум, нагревание, охлаждение, способ заполнения или опорожнения (пневматический или механический), наличие мешалки, огнеопасность, взрывоопасность и другие.

Устройства для измерения уровня жидкостей можно подразделить на

следующие:

- визуальные;

- поплавковые, в которых для измерения уровня используется поплавок или другое тело, находящееся на поверхности жидкости;

- буйковые, в которых для измерения уровня используется массивное

тело (буёк), частично погружаемое в жидкость;

- гидростатические, основанные на измерении гидростатического

давления столба жидкости;

- электрические, в которых величины электрических параметров зависят от уровня жидкости;

- ультразвуковые, основанные на принципе отражения от поверхности звуковых волн;

- радарные и волноводные, основанные на принципе отражения от

поверхности сигнала высокой частоты (СВЧ);

- радиоизотопные, основанные на использовании интенсивности

потока ядерных излучений, зависящих от уровня жидкости.

Помимо классификации уровнемеров по принципу действия, эти

приборы делятся на:

- приборы для непрерывного слежения за уровнем;

- приборы для сигнализации о предельных значениях уровня (сигнализаторы уровня).

Общие сведения

Самыми простыми уровнемерами для жидких сред любых видов являются поплавковые уровнемеры. Устройства определяют уровень жидкости благодаря расположению входящего в состав конструкции чувствительного элемента.

Такой уровнемер представляет собой измеритель перемещения поплавка находящегося в жидкости, за уровнем которой нужно следить. Уровнемеры поплавковые используются преимущественно для определения уровней в крупных резервуарах с низким давлением. Их нельзя применять в емкостях, заполненных вязкими веществами (смолами, мазутами, дизелем) и криогенными жидкостями, в которых происходит активное кипение верхнего слоя провоцирующее вибрацию поплавка, приводящую к искажению результатов.

Уровнемеры поплавковые ценятся за точность, простоту конструкции и высокую степень повторяемости. От некоторых других измерительных устройств они отличаются независимостью показателей от химического состояния жидкости. Однако есть одна особенность - точность поплавкового уровнемера изменяется при колебаниях в жидкости, то есть любые случайные вибрации, например плескания, могут исказить показания. Еще один плюс поплавковых уровнемеров жидкости - дешевая цена.

Устройство поплавкового уровнемера

Уровнемер поплавковый делится на два блока: одна часть устройства (измерительная) погружена в рабочую среду - жидкость, другая находится над поверхностью жидкости: в воде находится поплавок – пустотелый элемент, на который действует выталкивающая сила;

над водой располагается устройство, обрабатывающее сигнал. Оно фиксирует вертикальные перемещения поплавка и в режиме реального времени передает показания движения на различные устройства.

Благодаря такому устройству уровнемера осуществляется непрерывное и постоянное измерение уровня жидкости, проводится сигнализация по контрольным точкам, если объем жидкости в резервуаре достиг заданного объема.

Виды поплавковых уровнемеров

По отличиям конструкции можно выделить следующие типы уровнемеров:

Узкого диапазона — это устройства, состоящие из шарикообразного поплавка, соединенного через штангу и сальник с преобразователем перемещений в унифицированный электро- или пневмосигнал. Стандартный поплавок диаметром 80–100 мм изготовлен из нержавейки и плавает на поверхности жидкости.

Широкого диапазона это устройства, в которых поплавок соединен через гибкий трос с противовесом и расчетным устройством, которое указывает показатель уровня жидкости в резервуаре.

По принципу работы поплавковые уровнемеры делятся на следующие типы:

Поплавковые уровнемеры магнитные: поплавок взаимодействует с магнитом. Система регистрирует любое его отклонение от магнита как изменение уровня.

Поплавковые уровнемеры жидкости магнитострикционные: поплавок с расположенным внутри постоянным магнитом перемещается вдоль волновода - полого стержня с натянутой внутри проволокой из магнитострикционного материала. В волновод подаются импульсы тока. В месте нахождения магнита при взаимодействии тока с магнитным полем возникают импульсы, регистрируемые пьезоэлементом вверху стержня. В этой схеме регистрируется только время прохождения импульса, а расчет проводится вручную.

Механические поплавковые уровнемеры: в этой конструкции поплавок контактирует с механическим переключателем и открывает/закрывает его своим воздействием. Механические поплавковые уровнемеры работают по закону сообщающихся сосудов.

Принцип работы

Действие буйкового уровнемера основано на законе Архимеда. Чувствительный элемент буйкового уровнемера - буй - массивное тело, подвешенное вертикально внутри сосуда, уровень жидкости в котором контролируется. По мере изменения уровня жидкости изменяется погружение буя вследствие компенсации выталкивающей силы жидкости изменением усилия в подвеске.

Сигналы перемещения уровнемера при его подъеме или снижении из-за изменения уровня жидкости трансформируются в показания уровня при помощи различных устройств — это могут быть откалиброванные стержни, ленты, рычажные соединения, шкивы и противовесы, стрелки-указатели.

Стержень со шкалой и стрелкой-указателем монтируются снаружи резервуара. Поплавок закрепляется внизу стержня. Механизм в самой простой конструкции может быть виден через отверстие с крышкой, сверху резервуара. Изменение положения поплавка фиксируется как смещение стрелки по шкале.

Существует достаточно много разных схем поплавковых уровнемеров. Например, поплавок может быть подсоединен прямо к индикаторной стрелке через рычажное соединение. Также механическое соединение выводится прямо на стрелку на индикаторе. При подъеме и опускании поплавка в резервуаре рычажная передача двигает стрелку вдоль шкалы, размещенной на индикаторе.

Конструкция уровнемера (на примере УПП1)

На рисунке 1 приведена конструкция уровнемера УПП1. Чувствительным элементом прибора является поплавок 5 с установленным в нем ведущим магнитом 9. Поплавок перемещается по направляющей разделительной трубе 8 вместе с уровнем жидкости. Внутри трубы расположен ведомый магнит 10, подвешенный на тросе 7, который наматывается на барабан показывающего устройства 1. Кроме ведомого магнита на тросе укреплен упор 6, предохраняющий ведомый магнит от выхода из разделительной трубы при случайном расцеплении магнитной системы. На нижнем конце трубы 8 имеется шайба 11 и шплинт, ограничивающие перемещение поплавка вниз. В верхней части трубы расположены присоединительный фланец 4 и фланец 3, на котором укреплен патрубок 2, служащий для установки показывающего устройства.

Принцип работы УПП1

При повышении уровня контролируемой жидкости поплавок вместе с ведущим магнитом поднимается по разделительной трубе и увлекает за собой ведомый магнит, находящийся в трубе, ослабляя тем самым натяжение троса. При этом нарушается равновесное состояние системы, и спиральная пружина механического привода поворачивает валик 30, который через зубчатую передачу вращает барабан 12 по часовой стрелке, выбирая тем самым слабину троса. Угол поворота валика 30 пропорционален повышению уровня жидкости и фиксируется изменением положения стрелки по шкале показывающего устройства. Вместе с валиком 30 поворачивается и кулачок 10. При этом опирающийся на кулачок рычаг 37, рычаги настроечный 48 и промежуточный 46 и заслонка 54 также повернутся вверх. Зазор между соплом и заслонкой при этом уменьшается, а давление на выходе пневмореле увеличивается, вследствие чего сильфон сжимается и поворачивает рычаг 52 с соплом в направлении движения заслонки. При понижении уровня контролируемой жидкости поплавок вместе с ведущим магнитом опускается по разделительной трубе и увлекает за собой ведомый магнит, поворачивая барабан 12, а через зубчатую передачу и валик 30 с кулачком и со стрелкой в направлении понижения уровня. При этом зазор между соплом и заслонкой увеличивается, а давление на выходе пневмореле уменьшается, вследствие чего сильфон растягивается и поворачивает рычаг 52 с соплом также в направлении движения заслонки. Полный ход сопла относительно заслонки, необходимый для изменения выходного сигнала в рабочих пределах, составляет небольшую величину ( 0,01 мм), поэтому зависимость выходного сигнала от угла поворота валика 30 (т. е. от перемещения стрелки показывающего устройства) определяется только характеристикой кулачка 10 и практически не зависит от характеристики системы «Сопло – заслонка». Кулачок выполнен с равномерным подъемом образующей поверхности (по спирали Архимеда), благодаря чему изменение выходного сигнала оказывается строго пропорциональным углу поворота валика 30. Коэффициент пропорциональности определяется положением ползушки 47 на рычаге 48 и отрегулирован так, что изменению положения уровня контролируемой жидкости в пределах диапазона измерения соответствует изменение выходного пневматического сигнала от 0,02 до 0,1 МПа (от 0,2 до 1,0 кгс/см2 ).

---

Список литературы

УРОВНЕМЕР ПОПЛАВКОВЫЙ УПП1, УПП2 Руководство по эксплуатации АЖЦ2.834.007 РЭ

ПМ. 02 Обслуживание и настройка средств контроля и автоматического регулирования Методическое пособие « Первичные измерительные преобразователи уровня» для студентов среднего профессионального образования по специальности: 18.01.28 Оператор нефтепереработки

https://uwtlevel.ru/document/poplavkovye-urovnemery-ustroystvo-i-princip-deystviya

https://studfile.net/preview/7273095/page:24/

https://neftegaz.ru/tech-library/kipia/142350-poplavkovyy-urovnemer/

---

Смотрите также файлы

• Практическая работа 1 "Создание простейшей базы данных в Microsoft Access 2010 Ввод и сортировка записей". Цель работы.docx

• Конкурс дефиле лучшая пятиклашка.docx

• Тк 10. Итоговое контрольное задание по темам Раздела I.docx

• Урок благотворительности Доброе дело два века живет.docx

• Исследование электролитической диссоциации и реакций в растворах электролитов студент группы нтс22 Канаш Ю. М.docx