Дипломная (вкр): Розробка проекта вентиляції і кондиціонування повітря зиробничих приміщень

10. ВИБІР ТЕХНОЛОГІЇ, ІНСТРУМЕНТУ ТА ПРИСТОСУВАНЬ НАЛАГОДЖУВАЛЬНИХ РОБІТ

Після закінчення комутації слід ретельно перевірити правильність всіх виконаних з'єднань спочатку шляхом огляду, а потім методом подзвонювання. Крім того, потрібно провести мегомметром перевірку якості ізоляції. Опір ізоляції струмопровідних частин та проводів повинен бути не менше 20 МОм (при вологості середовища не більше 80% та температурі не вище +35° С). Перевірка ізоляції повинна виконуватись при відключених приладах, але при ввімкнутих в коло перевірки арматурою та апаратами.

На щитах контролю та автоматики встановлюється велика кількість приладів, що потребують підводки електричного живлення. У відповідності до діючих технічних правил до кожного з них підводиться самостійна лінія живлення, в якій обов'язково повинні бути встановлені відключаючи та захисні пристрої.

Програма налагоджувальних робіт складається по видах електрообладнання.

До початку налагодження слід підібрати та укомплектувати необхідну електровимірювальну апаратуру, інструмент та захисні засоби з техніки безпеки.

Всі прилади попередньо перевіряють. Вони повинні мати пломби, підтвердження строку періодичного випробування. Для приладів високого класу точності ( 0,2-0,5) потрібно мати таблиці похибок. Захисні засоби повинні мати клеймо з датою останньої перевірки.

Кожна налагоджувальна бригада забезпечується комплектом вимірювальних приладів, апаратури та проводів, захисними засобами з техніки безпеки ( гумові рукавиці, захисні окуляри, індикатори напруги , попереджувальні плакати, гумові боти ). Принципові та монтажні схеми, бланки протоколів налагодження.

Перед виконанням налагоджувальних робіт слід впевнитись, що на всіх об'єктах прибрано будівельне та монтажне сміття, все обладнання відчищене від пилу та бруду, виконано обдування стиснутим повітрям, видалено змащувальне покриття що покривало деякі апарати для захисту від корозії при зберіганні на складах до монтажу, прибрано прокладки та зняті кріплення рухомих частин встановлені заводом - виготовлювачем на час транспортування.

Слід впевнитись у наявності пломб відділу технічного контролю заводу на апаратурі, що за технічними умовами повинна мати пломби. Ретельно виконати зовнішній огляд кожного апарату по окремо для визначення наявних видимих пошкоджень ( зломів , тріщин на металевих деталях , перекосів).

При зовнішньому огляді проводок перевіряють якість монтажних робіт та відсутність видимих пошкоджень ( обривів , пошкоджень ізоляції ), надійність кріплення проводів та кабелів у панелях , відповідність встановленого обладнання проектному.

Перевірку обладнання під напругою можна виконувати тільки після встановленні всього обладнання за проектом та повного закінчення електромонтажних робіт по прокладці та маркуванню кіл, розробки кабелів та підключення всіх проводів. Перед подачею напруги на схему потрібно перевірити ізоляцію та правильність комутації.

Після цього необхідно виконати наступний порядок робіт :

подача напруги у вторинні кола за постійною схемою та комплексна перевірка дії всіх елементів, їх взаємозв'язки та блокування у всіх передбачених проектом режимах роботи ( ручному, автоматичному );

перевірка роботи схеми та окремих елементів при нормованих відхиленнях напруги;

перевірка дії та налагодження комутаційної апаратури;

випробування вторинних кіл підвищеною напругою.

Пробне вмикання всього об'єкту налагодження виконується після закінчення налагодження окремих його частин у два етапи : вмикання "вхолосту" та вмикання під навантаження в робочих режимах.

СКЛАДАННЯ ЗАМОВЛЕННЯ НА ЗАСОБИ ВИКОНАННЯ РОБІТ

11. СПЕЦІАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Застосування терморезисторів для визначення температури і швидкості газового потоку

Терморезистори відносяться до параметричних датчиків температури, оскільки їхній активний опір залежить від температури.

Терморезистори називають також термометрами опору чи термоопорами. Вони застосовуються для виміру температури в широкому діапазоні від -270 до 1600 °С.

Якщо терморезистор нагрівати, пропускаючи через нього електричний струм, то його температура буде залежати від інтенсивності теплообміну з навколишнім середовищем. Тому що інтенсивність теплообміну залежить від фізичних властивостей газового чи рідкого середовища (наприклад, від теплопровідності, щільності, в'язкості), у якій знаходиться терморезистор, від швидкості переміщення терморезистора щодо газового чи рідкого середовища, то терморезистори використовуються й у приладах для виміру таких неелектричних величин, як швидкість, витрата, щільність і ін.

Розрізняють металеві і напівпровідникові терморезистори.

Металеві терморезистори виготовляють з чистих металів: міді, платини, нікелю, заліза, рідше з молібдену і вольфраму.

Для більшості чистих металів температурний коефіцієнт електричного опору складає приблизно (4 - 6,5)· 10-3 1/С°, тобто при збільшенні температури на 1 °С опір металевого терморезистора збільшується на 0,4-0,65 %. Найбільше поширення одержали мідні і платинові терморезистори.

Хоча залізні і нікелеві терморезистори мають приблизно в півтора разу більший температурний коефіцієнт опору, ніж мідні і платинові, однак застосовуються вони рідше. Справа в тім, що залізо і нікель сильно окисляються і при цьому змінюють свої характеристики. Узагалі додавання в метал незначної кількості домішок зменшує температурний коефіцієнт опору. Сплави металів і метали, що окисляються, мають низьку стабільність характеристик. Однак при необхідності вимірювати високі температури приходиться застосовувати такі жароміцні метали, як вольфрам і молібден, хоча терморезисторы з них мають характеристики, що трохи відрізняються від зразка до зразка.

Широке застосування в автоматиці одержали напівпровідникові терморезистори, що для стислості називають термісторами.

Матеріалом для їхнього виготовлення служать суміші оксидів марганцю, нікелю і кобальту; германій і кремній з різними домішками й ін.

У порівнянні з металевими терморезисторами напівпровідникові мають менші розміри у великі значення номінальних опорів. Термістори мають на порядок більший температурний коефіцієнт опору (до -6 · 10-3 1/С°,). Але цей коефіцієнт -відємний, тобто при збільшенні температури опір термістора зменшується. Істотний недолік напівпровідникових терморезисторів у порівнянні з металевими - мінливість температурного коефіцієнта опору.

З ростом температури він сильно падає, тобто термістор має нелінійну характеристику. При масовому виробництві термістори дешевше металевих терморезисторов, але мають більший розкид характеристик.

Металеві терморезистори

Опір металевого провідника R залежить від температури:

де С - постійний коефіцієнт, що залежить від матеріалу і конструктивних розмірів провідника; α - температурний коефіцієнт опору; е - основа натуральних логарифмів.

На мал. 4 показаний пристрій платинового термометра опору. Сам терморезистор виконаний із платинового дроту 1, намотаної на слюдяну пластину 2 з нарізкою. Слюдяні накладки 3 захищають обмотку і кріпляться срібною стрічкою 4. Срібні виводи 5 пропущені через порцелянові ізолятори 6. Термоопір міститься в металевий захисний чохол 7.

Мал 4. Платиновий термометр опір

Напівпровідникові терморезистори

Опір напівпровідникових терморезисторів (термісторів) різко зменшується з ростом температури. Їхня чутливість значно вище, ніж металевих, оскільки температурний коефіцієнт опору напівпровідникових терморезисторів приблизно на порядок більше, ніж у металевих. Правда, для термісторів цей коефіцієнт непостійний, він залежить від температури і їх рідко користаються при практичних розрахунках.

Основною характеристикою терморезистора є залежність його опору від абсолютної температури Т:

де А - постійний коефіцієнт, що залежить від матеріалу і конструктивних розмірів термістора; В - постійний коефіцієнт, що залежить від фізичних властивостей напівпровідника; е - основа натуральних логарифмів.

Порівняння формули показує, що в термісторів з ростом температури опір зменшується, а в металевих терморезисторів - збільшується. Отже, у термісторів температурний коефіцієнт опору має відємне значення. Серійно випускаються мідно-марганцеві (тип ММТ) і кобальтово-марганцеві (тип КМТ) термістори.

Мал 5. Конструкції термісторів

Термістори випускаються в різних конструктивних виконаннях: у виді стержнів, дисків, бусинок. На мал. 5 показані деякі конструкції термісторів.

Термістори типів ММТ-1, КМТ-1 (мал. 5, а) зовні подібні високоомним резисторам з відповідною системою герметизації.

Вони складаються з напівпровідникового стрижня 1, покритого емалевою фарбою, контактних ковпачків 2 зі струмовідводами 3.

Термістори типів ММТ-4 і КМТ-4 (мал.5, б) також складаються з напівпровідникового стрижня 1, контактних ковпачків 2 зі струмовідводами 3. Крім покриття емаллю стрижень обмотується металевою фольгою 4, захищений металевим чохлом 5 і скляним ізолятором 6. Такі термістори застосовні в умовах підвищеної вологості.

На мал. 5, в показаний термістор спеціального типу ТМ-54 - "Голка". Він складається з напівпровідникової кульки 1 діаметром від 5 до 50 мкм, що разом із платиновими електродами 2 впресований у скло товщиною порядку 50 мкм. На відстані біля 2,5 мм від кульки платинові електроди приварені до виводів 3 з нікелевого дроту. Термістор разом зі струмовідводами поміщений у скляний корпус 4. Термістори типу МТ-54 мають дуже малу теплову інерцію, їхній постійна часу порядку 0,02 з, і вони використовуються в діапазоні температур від -70 до +250 °С. Малі розміри термістора дозволяють використовувати його, наприклад, для вимірів у кровоносних судинах людини.

Власне нагрівання термісторів

Термістори застосовуються у всіляких схемах автоматики, які можна розділити на дві групи. У першу групу входять схеми з термісторами, опір яких визначається тільки температурою навколишнього середовища.Струм, що проходить при цьому через термістор, настільки малий, що не викликає додаткового розігріву термістора. Цей струм необхідний тільки для виміру опору і для термісторів типу ММТ складає близько 10 мА, а для типу КМТ - 2-5 мА.

В другу групу входять схеми з термісторами, опір яких міняється за рахунок власного нагрівання.Струм, що проходить через термістор, розігріває його. Оскільки при підвищенні температури опір зменшується, струм збільшується, що приводить до ще більшого виділення теплоти. Можна сказати, що в даному випадку виявляється позитивний зворотний зв'язок. Це дозволяє одержати в схемах з термісторами своєрідні характеристики релейного типу.

Застосування терморезисторів

При використанні терморезисторів як датчики систем автоматики розрізняють два основних режими. У першому режимі температура терморезистора практично визначається тільки температурою навколишнього середовища.Струм, що проходить через терморезистор, дуже малий і практично не нагріває його. В другому режимі терморезистор нагрівається проходячим по ньому струмом, а температура терморезистора визначається умовами тепловіддачі, що змінюються, наприклад інтенсивністю обдува, щільністю навколишньої газового середовища і т.п..

При використанні терморезисторів у першому режимі вони відіграють роль датчиків температури і називаються звичайно термометрами опору. Найбільше поширення одержали термометри опору типів ТСП (платинові) і ТСМ (мідні), що включаються в мостову вимірювальну схему.

У процесі виміру температури за допомогою термометрів опору можуть виникати наступні погрішності: 1) від коливання напруги живлення; 2) від зміни опору сполучних проводів при коливаннях температури навколишнього середовища; 3) від власного нагрівання датчика під дією струму, що протікає через нього.

Розглянемо тепер деякі приклади використання власного нагрівання терморезисторів у пристроях для виміру різних фізичних величин, побічно зв'язаних з температурою.

Автоматичний вимір швидкості газового потоку проводиться за допомогою термоанемометра. Датчик цього приладу (мал. 6, а) складається з терморезистора, що представляє собою тонкий платиновий дріт 1, припаяний до двох манганінових стрижнів 2, закріпленим в ізоляційній втулці 3. За допомогою виводів 4 терморезистор включається у вимірювальну схему. Через терморезистор пропускається струм, що викликає його нагрівши. Але температура (а отже, і опір) терморезистора буде визначатися швидкістю газового потоку, у який поміщений датчик. Чим більше буде ця швидкість, тим інтенсивніше буде приділятися теплота від терморезистора.

На мал. 6, б показана градуровочная крива термоанемометра, з якої видно, що при збільшенні швидкості приблизно вдвічі опір терморезистора зменшується приблизно на 20 %.