Электронный учебно-методический комплекс

Тема занятия: «Намотка чувствительного элемента термометра сопротивления».

Инструкционно - технологическая карта.

Тема занятия: « Настройка и регулировка показывающих,

самопишущих манометров».

Схема самопишущего пружинно-трубчатого манометра.

При сборке и настройке самопишущих манометров с многовинтовой трубчатой пружиной необходимо соблюдать:

- осевой зазор (люфт) многовитковой трубчатой пружины, который должен быть установлен в пределах 0,25- 0,5 мм;

- непосредственно секторный передаточный механизм пружинного манометра (рис.78)при ремонте регулируют наплавность перемещения зубчатого сектора 4 по всей его длине, а также на параллельность осей сектора 4 и шестерни (трибки)

- неисправности имеющие такие как «задир» или неравномерность зубцов сектора 4, устраняется заменой.

Сильфонный манометр имеющий сильфон со следами остаточной деформации подлежит замене.

У самопишущих приборов при отклонении пера от линии времени в начале и конце шкалы свыше 0,25 мм (не считая толщины пера) производят регулировку положения пера относительно его держателя. Погрешность механизмов привода диаграммы за 24 ч. работы для часовых механизмов не должна превышать + 5 мин., для синхронных электродвигателей + 15 мин.

Тема занятия: «Регулировка и балансировка подвижной части ИМ»

Устройство магнитоэлектрического милливольтметра показано на рис. 2-24.

Подковообразный постоянный маг­нит 1 из легированной стали снабжен полюсными наконеч­никами 2 с цилиндрической выточкой, между которыми неподвижно укреплен цилиндрический сердечник 3. В кольцевом воздушном зазоре шириной около 2 мм, об­разованном полюсными наконечниками и сердечником, изготовленными из мягкой литой стали, расположены боковые стороны подвижной рамки 4, состоящей из 100 - 300 витков медной или алюминиевой изолированной про­волоки диаметром 0,07 - 0,08 мм.

Рамка жестко скрепленная с указательной стрелкой 5 образует подвижную часть прибора, которая может поворачиваться вокруг оси сердечника благодаря сидя­щим в рамке с торцевых сторон двум стальным кернам 6 опирающимся на укрепленные в стойке 7 агатовые подпят­ники 8. Рядом с кернами диаметром около 1 мм и углом заточки 60° расположены две спиральные пружинки 9 из бериллиевой бронзы, внутренние концы которых прикреп­лены к рамке, а наружные у верхней пружинки - к оси рычага 10 и у нижней - к штифту неподвижной стойки. С этими же пружинками соединены концы обмотки рамки и два зажима 11, служащие для подключения термоэлек­трического термометра.

Последовательно с рамкой включен добавочный манга­ниновый резистор 12, определяющий заданный диапазон показаний прибора. В свободное пространство между полюсными наконечниками помещены немагнитные вкла­дыши 13. Указательная стрелка прибора, выполненная из алюминиевой трубки, уравновешивается передвижными противовесами 14, сидящими на двух балансировочных усиках с нарезкой. Благодаря противовесам центр тяже­сти подвижной части располагается по оси сердечника (рамки).

Вопросы для проверки знаний:

1. Что является измерительным механизмом электроизмерительного прибора и его качества?

Ответ: ИМ является самым ответственным узлом электроизмерительного прибора: от его качества зависят многие свойства приборов, как- то: чувствительность, большая или меньшая восприимчивость к влиянию внешних магнитных полей, воздействие температуры окружающего воздуха и мн. др.

1. Отличия измерительных механизмов в электроизмерительных приборах?

Ответ: Измерительные механизмы, даже принадлежащие к одной системе, резко отличаются друг от друга по многим признакам: так, магнитоэлектрические приборы имеют различную конструкцию и способ установки постоянного магнита (вне и внутри рамки, подвижной и неподвижной и т.д.); электромагнитные приборы выпускаются как с круглой, так и с плоской катушкой, с воздушным и магнитоиндукционным успокоителем и т.п.; способы установки подвижной части в приборах одной и той же системы тоже неодинаковы (керны с подпятниками, растяжки, подвес).

1. Какие общие принципы построения технологического процесса сборки,

будут способствовать значительному улучшению качества измерительных механизмов?

Ответ: Эти требования сводятся в основном к следующему:

- подвижную часть прибора следует устанавливать строго концентрично с рабочей осью механизма, что обеспечит свободное, без трения перемещение подвижной части в нужных пределах;

- рабочий зазор должен оставаться постоянным или изменяться точно в заданных пределах;

- форма, взаимное расположение и физические параметры отдельных узлов и деталей измерительного механизма не должны изменяться в процессе эксплуатации;

- детали и узлы, входящие в сборку, должны быть надежно предохранены от загрязнения;

- при подгонке собираемых деталей по месту должны быть исключены механические способы их обработки, иначе возможно попадание металлических частиц в опоры и рабочий зазор;

- все технологические указания и требования инструкций должны соблюдаться неукоснительно;

- процесс сборки должен обеспечивать получение взаимозаменяемых деталей. Это особенно важно при повторной сборке прибора.

4. Что является регулировкой и балансировкой подвижной части ИМ?

Ответ: Отрегулировать после ремонта с подключением прибора в электрическую цепь, чтобы стрелка на приборе показывала «0»; при балансировке подвижную систему уравновешивают установкой и перемещением грузиков – противовесов на держателях.

Тема занятия: «Ремонт автоматических электронных мостов и потенциометров».

Внешний вид автоматического электронного моста. Внешний вид компенсационного

самопишущего моста (КСМ)

В электронных автоматических мостах и потенциометрах основные неисправности возникают в кинематических узлах, измерительной схеме и усилителе.

Характерными неисправностями в автоматических потенциометрах и мостах являются:

- замедленное движение стрелки прибора из-за старения электронных ламп, заниженного коэффициента усиления усилителя, загрязнения реохорда, плохого экранирования входных цепей датчика (термопары или термометра сопротивления);

- самопроизвольный реверс электродвигателя привода измерительной стрелки подвижного контакта реохорда из-за отсутствия напряжения на управляющей обмотке двигателя;

- несоответствие показаний прибора значениям измеряемой величины из-за неисправности датчика или несоответствия его градуировки.

Для определения и отыскания неисправностей к прибору, согласно электрической схеме, подключается напряжение переменного тока 220 В и датчик соответствующей градуировки. При заклинивании реверсивных двигателей типов РД, привода реохорда и измерительной стрелки выполняют разборку и промывку редуктора, осмотр и замену неисправных шестеренок. После сборки и смазки техническим вазелином редуктор проверяют на вращение. Вращение должно быть равномерным и плавным, без заеданий и посторонних шумов.

Неисправные шестеренки механизма привода диаграммы подлежат замене на новые.

После ремонта кинематических узлов приборов осуществляют проверку плавности хода механизма и заливку в редуктор двигателя 10 см.куб. масла типа МВП или МС – 24.

Перед проверкой измерительной части приборов требуется: обратить внимание на положение вращающего подвижного контакта на реохорде – «бочонка», расположенного между двумя спиралями реохорда. При небрежном проведении текущего ремонта на месте эксплуатации прибора, при транспортировке, крайних положениях измерительной стрелки контакт может соскочить с реохорда и образовать разрыв измерительной схемы прибора, что может явиться ложной причиной неисправности прибора;

проверить и установить положение подвижного контакта реохорда, соответствующее положению измерительной стрелки, т.к. несоответствие положений служит причиной неправильных показаний.

Исправность измерительных схем электронных мостов типов КСМ, МСР и других проверяют следующим методом. К точкам a и b измерительной схемы моста подключают источник постоянного тока с напряжением 4 - 6 В, к точкам c и d через выключатель подсоединяют гальванометр постоянного тока. Вместо датчика (термометра сопротивления) через добавочные сопротивления, равные 2,5 Ом, подключают образцовый магазин сопротивления типа МО.

Вручную стрелку ремонтируемого электронного моста перемещают на любое оцифрованное деление шкалы в пределах середины шкалы и устанавливают на магазине МО значение сопротивления, равное сопротивлению термометра соответствующей градуировки на определяемой точке шкалы. При этом значение сопротивления, установленное на магазине МО, определяется по типовым градуировочным данным термометров сопротивлений.

При правильном положении подвижного контакта на реохорде и исправности всех элементов измерительной схемы стрелка гальванометра имеет нулевые показания. При неисправности элементов измерительной схемы гальванометр не устанавливается на нулевые показания или зашкаливают при любом положении реохорда. В таких случаях проверяют все элементы измерительной схемы (согласно заводским данным) и надежность контактов в месте соединения катушек. Обрыв мест соединения катушек измерительной схемы в электронных мостах и потенциометрах возникают при небрежном проведении планово – предупредительных работ (ППР), при эксплуатации приборов, а также их транспортировке.

Пайку мест обрывов выполняют припоем ПОС – 40 или ПОС – 60. Катушки, имеющие внутренний обрыв, заменяют на новые или ремонтируют. После ремонта (намотки) катушки проверяют и подгоняют сопротивления с помощью мостов МО или МВУ – 49.

Тема занятия: «Ремонт измерителей влажности».

Кулонометрический измеритель типа «Байкал» применяется для автоматического контроля и регулирования микроконцентрации влаги в газах. Принцип действия прибора основан на непрерывном поглощении влаги из измеряемого газа пленкой гигроскопического вещества (пятиокиси фосфора) и электролитическом разложении поглощенной влаги на водород и кислород.

Основным элементом прибора является кулонометрический измерительный элемент (рис.147), представляющий собой стеклянный толстостенный цилиндр 1, во внутреннем канале которого находятся три платиновых электрода 2, выполненные в виде несоприкасающихся спиралей. Между электродами нанесена пленка гигроскопического вещества 3 – пятиокиси фосфора. Измерительный элемент имеет рабочий и контрольный элементы. Через внутренний канал элемента проходит анализируемый газ со строго постоянным расходом, равным 50 см3/мин. При таком расходе влага из газа полностью извлекается пятиокисью фосфора и под действием приложенного к электродам напряжения постоянного тока одновременно с поглощением влаги происходит ее электролиз, поэтому ток электролиза является мерой содержаний влаги в анализируемом газе.

Структурная схема измерителя влажности «Байкал» представлена на рис.149,б.

Чувствительный элемент Д питается стабилизированным напряжением постоянного тока. Измерение тока электролиза воды в данном элементе, т.е. определение влажности измеряемого газа в пределах 10 – 1000 ррm, обеспечивается непосредственно автоматическим потенциометром ИП типа КСП, шкала которого отградуирована в единицах микроконтрации влаги (ppm).

Усилитель постоянного тока УПТ усиливает сигнал чувствительного элемента при измерении влажности газов на пределах 0-5,0-2 ppm, т.е. когда ток электролиза в чувствительном элементе настолько мал, что без усиления его невозможно зарегистрировать прибором ИП.

Переключатель диапазонов П служит для переключения пределов измерения прибора в диапазонах 0-1000 ppm.

Блок питания БП, включающий силовой трансформатор и три выпрямителя, собранных по мостовой схеме, предназначен для питания измерительной схемы прибора, электромагнитного клапана газовой схемы и усилителя постоянного тока УПТ.

В процессе эксплуатации прибора необходимо контролировать и устанавливать расход газа, равный 50 см3/мин, через чувствительный элемент.

Через 1250 ч. работы влагомера требуется заменять фильтрующий элемент в фильтре тонкой очистки газа.

Влагомер к газовым сетям подключают нержавеющей стальной трубкой

(материал Х18Н9Т) диаметром 3 мм с максимально допустимой длиной 40-60 см.

Вопросы для проверки знаний:

1. Предназначение и использование прибора?

Ответ: Влажность является одной из существенных характеристик материалов и сырья, используемых в электронной, газовой, металлургической и машиностроительной промышленностях.

1. Основные характеристики?

Ответ: Существенные характеристики влажности: влажность и влагосодержание, изменение влажности газа; для поддержания требуемой влажности неметаллических материалов.

1. Основные значения влажности?

Ответ: Контроль и регулирование влажности чистых газов – водорода, кислорода, аргона и др., которые существенно влияют на качество выпускаемой продукции.

Тема занятия: «Ремонт концентратомеров».

Концентратомеры позволяют контролировать концентрацию вещества (соли, кислоты, щелочи) в водных растворах. Концентрация выражается в процентном или весовом содержании вещества в единице объема воды (%, мг/л).

Наиболее распространенными типами датчиков концентратомеров являются проточные ДПр и погруженные ДПг. Проточные датчики предназначаются для измерения концентрации растворов, протекающих по трубопроводам или отбираемых из аппарата; погруженные – для измерения концентрации растворов в открытых и закрытых емкостях и аппаратах.

В датчиках ДПр ДПг в качестве измерительных электродов применяют стеклянные электроды (рис.152,а). Корпус электрода 4 изготовлен из калиброванной стеклянной трубки. Шарик 1, выполненный из электродного стекла, является активной частью электрода. В корпусе 4 установлен контактный бромосеребряный электрод 3, а в полость заливается раствор 2 бромистоводородной кислоты. Выводной проводник 5 от электрода заканчивается наконечником. Электрическая связь между контролируемым раствором и раствором, находящимся во внутренней части электрода, осуществляется по поверхности шарика 1.

Дополнительно к основному стеклянному электроду в концентратомере используется вспомогательный проточный или непроточный электрод. Для получения более высокой точности контроля применяют датчики с проточным вспомогательным электродом.

Электродные системы датчика (рис.152,б) в зависимости от концентрации раствора развивают определенную э.д.с., причем изменение температуры раствора приводит к изменению э.д.с. В связи с этим в схемах концентратомеров часто используют специальные компенсаторы.

Работа компенсатора 3 (рис.153) сводится к следующему: последовательно с электродвижущей силой электродной системы 1,2 включена мостовая схема сопротивлений R1, R2, R3 и R4, которая питается постоянным напряжением от сухого элемента СЭ.

Вопросы для проверки знаний:

1. Концентратомеры, их применение?

Ответ: Эти приборы позволяют контролировать концентрацию вещества в водных растворах, в паре котлов и др.

1. В чем выражается концентрация вещества?

Ответ: Концентрация выражается в процентном весовом содержании вещества в единице объема воды (%, мг/л).

1. На какие концентратомеры в зависимости от назначения разделяются?

Ответ: солемеры типа СС (солесодержания в водном растворе); концентратомеры применяют для определения концентрации кислот и щелочей в технологических процессах очистки и нейтрализации производственных стоков, растворов и пульп.

Тема занятия: «Ремонт корпусных деталей приборов».

Инструкционно - технологическая карта.

Тема занятия: «Ремонт магнитных газоанализаторов».

Газоанализаторы типа МН - 5130

Монтаж газовой и электрической схем прибора (блока подготовки газа – приемника – вторичного регистрирующего прибора) осуществляется в соответствии с рекомендациями завода – изготовителя.

Основные неисправности и способы проверки и ремонта

газоанализатора МН – 5130 (см.рис.7.3)

Газоанализаторы серии ТП.

Газоанализаторы серии ТП используют для определения целого ряда газовых компонентов (водорода, кислорода, азота, метана, гелия и т.п.).

Принцип действия газоанализатора ТП основан на измерении теплопроводности определяемого газа в газовой смеси.

Основные неисправности газоанализаторов серии ТП

и способы их устранения.

Тема занятия: «Ремонт магнитных систем».

Принцип работы, устройство и характеристики магнитоэлектрического измерительного механизма (ИМ).

Рис. 1 Магнитоэлектрический измерительный механизм

Основой магнитоэлектрических приборов являются Измерительный Механизм, в которых вращающий момент создается в результате взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля провода с током, конструктивно выполняемого в виде катушки (рамки). В практических конструкциях ИМ неподвижной частью, как правило, является магнит, а подвижной — катушка (хотя есть приборы с подвижным магнитом и неподвижной катушкой). На рис. 1 схематично показан наиболее распространенный вариант конструкции ИМ — с внешним подковообразным магнитом.

Как видно на рис. 1, магнитная система ИМ образуется постоянным магнитом 1, полюсными наконечниками 2 с цилиндрической расточкой и неподвижным сердечником 3 цилиндрической формы из магнитомягкого материала. В воздушном зазоре между полюсными наконечниками и сердечником благодаря такой конструкции создается практически равномерное радиальное магнитное поле, в котором свободно поворачивается катушка 4. Она образуется тонким медным проводом, намотанным на бумажный или алюминиевый каркас прямоугольной формы. К катушке приклеивают алюминиевые буксы, в которых закрепляются полуоси (или растяжки) подвижной части ИМ.

Вопросы для проверки знаний:

1. Что такое магнитная система?

Ответ: Это часть измерительного прибора.

1. Какие причины являются потерей магнитных свойств?

Ответ: Причинами частичной потери магнитных свойств являются физико – химические изменения структуры материала, изменения температуры, действие внешних магнитных полей, каждая разборка прибора для ремонта вызывает ослабление магнита и т.д.

Намагничивание постоянного магнита ЭИП производят разными способами, в разных установках, которые восстанавливают магнитные свойства.

1. Какие бывают способы намагничивания постоянного магнита?

Ответ: первый способ является: намагничивание магнита постоянным током с токоведущей шиной между полюсами электромагнита;

вторым способом является: намагничивание на переменном токе через силовой трансформатор , нагрузкой которого является короткозамкнутая медная шина, на которой установлен намагничиваемый магнит.

«Ремонт манометрических термометров»

Назначение, устройство и принцип действия манометрических термометров.

Манометрические термометры предназначены для дистанционного измерения и регистрации температуры. В зависимости от состояния рабочего вещества различают газовые, жидкостные и конденсационные термометры.

Манометрические термометры широко применяют в котельных, химических производствах, пищевых производствах для дистанционного измерения сигнализации и регулирования температуры, например в линиях подачи горячей воды, варочных колоннах, котлах и других теплообменных аппаратах. Они просты по устройству, надежны в работе и при отсутствии электропривода диаграммной бумаги — взрыво- и пожаробезопасны.

Принцип действия манометрических термометров основан на взаимосвязи между температурой и давлением рабочего вещества в замкнутой системе (термосистеме). Термобаллон устанавливют в рабочей зоне, а сам термометр (ИМ) размещают на пультах и щитах, с учетом длины капиллярной трубки.

Замкнутая система манометрического термометра, показанная на схеме состоит: термобаллон 1служит датчиком (погружается в объект измерения) соединённого капиллярной трубкой 2 и манометрической пружиной 3. Изменение температуры контролируемой среды воспринимается заполнителем термосистемы через термобаллон 1 и преобразуется в изменение давления, под действием которого манометрическая пружина 3 с помощью тяги 4, сектора 5 перемещает стрелку 6 относительно шкалы 7. Это перемещение через соответствующие устройства передается на сигнальное устройство; у термометров с пневматическим выходным сигналом – на пневматический преобразователь; у термометров с электрическим выходным сигналом – на механоэлектрический преобразователь.

Манометрические газовые термометры .

Их применяют для измерения температуры от

-150 до + 600 С. В качестве рабочего вещества в газовых термометрах используют обычно азот или гелий. Длина соединительного капилляра этих термометров может быть от 0,6 до 60 м. Точность показаний газовых манометрических термометров в основном зависит от изменения температуры окружающей среды. Для уменьшения погрешности, обусловленной изменением температуры, устанавливают термобиметаллический компесатор в тягу передаточного механизма (биметаллическая пластина компесатора рассчитана так, чтобы её изгиб компенсировал смещение конца пружины, вызванное изменением температурой окружающей среды). Кроме этого, стремяться увеличить размеры термобаллона и уменьшить сечение капилляра. Чем больше длина капилляра, тем значительней должны быть размеры термобаллона. Поэтому газовые термометры имеют ограниченное применение.

Манометрические жидкостные термометры .

Они могут быть показывающими и самопишущими с унифицированными электрическими пневматическими преобразователями. Их применяют для измерения температуры -150 до + 600 С. В качестве рабочего вещества является: ртуть, толуол, пропиловый спирт. Температурная погрешность у жидкостных термометров несколько больше, чем у газовых, поэтому длина капилляра у них не превышает 10 м.

Для уменьшения температурной погрешности жидкостных термоментров стремяться увеличить рабочий объем термобаллона (ртуть, толуол, пропиловый спирт), а внутренние размеры рабочего элемента сводят к миним уму.

Манометрические конденсационные термометры .

В качестве рабочих жидкостей применяют: фреон, хлористый метил и ацетон. Диапазон измерения температур составляет от -50 до +350°С.

В конденсационных термометрах жидкостью заполняют только часть термобаллона (примерно 2/3); а остальную его часть, капилляры и манометрическую пружину – насыщенным парами этой жидкости. Чтобы капилляр был постоянно заполнен жидкостью, он должен доставать до дна термобаллона. Преимущественно конденсационных манометрических термометров – небольшая температурная погрешность, сравнительно малые размеры термобаллона.

Ремонт манометрических термометров.

При эксплуатации манометрических термометров вследствие действия систематических и случайных факторов происходит нарушение их работоспособности. При поступлении манометрических термометров в ремонт путем внешнего осмотра определяют наличие трещин в корпусе, повреждений стекла и шкалы, состояние защитной металлической оплетки, (частичную или полную разгерметезацию термосистемы термобаллон - капилляр), при внешнем осмотре проверяют неисправности кинематических элементов показывающего устройства (соединение, которое передаёт движение оси, вала, трибки). При обнаружении места повреждения в термобаллоне можно устранить запаиванием. При нарушении герметичности капилляра нужно выделить его поврежденный участок. Затем установить на капилляре вставку из медной трубки и опаять её.

Затем термосистему следует заполнить наполнителем согласно паспорту прибора (жидкостью, газом или конденсатом) и проконтролировать давление по образцовому манометру. Нарушения и отказы кинематических звеньев приборов обусловлены ростом трения в сопрягаемых парах, коррозией и загрязнением элементов измерительного механизма, а также некачественным соединением кинематических звеньев. При наличии указанных неисправностей следует осмотреть все кинематические элементы, осуществить проверку трения в соединениях измерительного механизма. Если имеется повышенное трение, заедания и загрязнения механизма, то его нужно разобрать, прочистить и промыть в бензине. Изношенные элементы следует заменить на новые. Для повышения износостойкости элементы защищают специальными покрытиями.

Восстановление работоспособности манометрических термометров позволяет продлить их срок службы и сократить расходы на приобретение новых приборов.