Антиплагиат (1228374), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Поскольку точка доступа в резервуар не требуется (за исключением сквозныхточечных замеров), приборы располагаются наверху. Оба метода способны преодолевать внутренние помехи различного типа, икаж дый из них имеет собственные ограничения по применимости.Ультразвук — Эта технология мож ет быть воплощ ена различными способами, что придает ей э ксплуатац ионную гибкость.Звуковой импульс посылается в резервуар, и момент возврата э хо-сигнала регистрируется датчиком. С учетом влаж ности итемпературы мож но рассчитать расстояние до поверхности.
Ультразвуковые измерения затрудняются при наличии пыли и пены;разнообразие э тих проблем определяется областью применения. Кроме того, э тот метод мож ет использоваться в относительноограниченном диапазоне давлений и температур по сравнению с радиолокатором.Различные типы ультразвуковых датчиков могут монтироваться на стенке резервуара и обеспечивать точечное измерение уровнябез проникновения в сосуд. Эхо звукового импульса определяется, если по другую сторону стенки имеется ж идкий или твердыйматериал.
В некоторых случаях метод позволяет отличить наполнение до заданного уровня от слоя липкого материала,покрывающ его стенки. Это техническое решение особенно полезно в случаях, когда измерения емкости невозмож ны, и контакт спродуктом, а тем более проникновение в резервуар, недопустимы.Радиолокац ия — Эта технология известна уж е более 25 лет, но ее популярность возросла совсем недавно по мересовершенствования возмож ностей и сниж ения затрат на э ксплуатац ию. В прошлом из-за чрезмерной стоимости, большихразмеров и высокого потребления мощ ности радиолокац ионные датчики использовались только в наиболее ответственныхобластях; в настоящ ее время разнообразие способов применения э того метода непрерывно расширяется.
Радиолокац ионныедатчики аналогичны ультразвуковым, но имеют меньше ограничений к применению и отличаются большей точностью:микроволновый импульс обладает лучшей способностью проникновения сквозь пену и пыль, и в меньшей степени подверж енвоздействию давления и температуры.Радиолокац ионные датчики могут быть сконфигурированы для бесконтактной работы, или использовать волновод, углубленный всодерж имое резервуара. Бесконтактная конструкц ия применяется чащ е, но конфигурац ия с волноводом помогает в ситуац иях,когда ж идкость имеет очень низкую диэ лектрическую постоянную и не способна к отраж ению микроволнового излучения вдостаточной степени.
"Конструкц ия с волноводом оснащ ена зондом для передачи э нергии к поверхности ж идкости и обратно",говорит Воусе Carsella, менедж ер радиолокац ионной продукц ии компании Magnetrol. "Интенсивность отраж енного сигналанамного выше, если контакт с продуктом не вызывает ослож нений".Радиолокац ионные датчики особенно пригодны для использования в реакторах, работающ их при высоких внутренних давленияхи температурах, а такж е в присутствии аэ розолей, паров, турбулентности и в других проблематичных условиях. "Крупнейшейпроблемой является пена", говорит Carsella. "Мы спрашиваем – какова диэ лектрическая постоянная ж идкости, каковы размерыили плотность пузырьков, и какова толщ ина слоя пены?" Он рекомендует конструкц ии с волноводом, потому что они обладаютлучшей проникающ ей способностью сквозь толстый слой пены.Разнообразие конфигурац ий антенн радиолокац ионных датчиков позволяет Вам выбрать наилучшее решение, подходящ ее длявнутреннего пространства резервуара и характеристик ж идкости.
Более того, имеется возмож ность подобрать частотуприменительно к особым свойствам ж идкости и тяж елым условиям работы.Электрические зондыВ случаях, когда мож но ограничиться дискретным измерением уровня и допускается контакт с продуктом, неслож ным и надеж нымрешением задачи становится использование емкостных и проводниковых зондов.Проводниковые зонды отличаются простотой и обеспечивают считывание полож ения уровня проводящ их ж идкостей. Часто ихмонтируют в блоке по два или более для измерения верхнего и ниж него уровней. Если ж идкость не э лектропроводна, необходимоиспользовать другой подход.Емкостные зонды определяют наличие твердого или ж идкого содерж имого за счет изменения емкости зонда, снабж енногонесколькими э лектродами.
На э лектроды подается ток высокой частоты, и его изменение, обусловленное диэ лектрическимисвойствами контактирующ его вещ ества, мож но измерить. Некоторые конструкц ии дают возмож ность определятьдиэ лектрическую постоянную продукта, благодаря чему с их помощ ью мож но отличать различное содерж имое. Например,показания зонда, погруж енного в масло, отличаются от показаний при его погруж ении в воду.
Это мож ет помочь в ситуац иях,когда в резервуаре содерж ится более одного продукта.Некоторые емкостные датчики обеспечивают считывание через стенку неметаллического резервуара, что позволяет определятьполож ение уровня без проникновения в резервуар или без контакта с продуктом.
Датчик мож но установить на плоской стенкерезервуара или навить вокруг неметаллической трубы. Если резервуар выполнен из металла, датчик мож но разместить насмотровом окне или в колодц е, изготовленном из пластиковой трубы. "Емкостные датчики великолепно работают с большинствомсыпучих материалов", говорит Roger Saba, менедж ер по продукц ии компании Turck Instrumentation Group. "Некоторые неоднородные материалы, например, содерж ащ ие хлор моющ ие средства, образуют покрытие внутри резервуара иизменяют характеристики пластмасс.
При э том емкостные датчики обычно блокируются и дают лож ные показания, но болеесовершенные устройства успешно преодолевают э то затруднение".Тепловые зонды погруж аются в резервуар. В них используется небольшой нагревательный э лемент для разогрева наконечника;прирост температуры измеряется. Если вокруг зонда отсутствует ж идкость, прирост температуры мож ет быть относительнобольшим. Однако в присутствии ж идкости тепло отводится и зонд нагревается в меньшей степени.Подбор методики для конкретных прикладных задачЗдесь приводятся четыре типа прикладных задач с рекомендуемыми техническими решениями для каж дой из них.Точечное измерение уровня ж идкостей:Емкостной метод,Проводниковые зонды уровня,Поплавковый,ТепловойСветолучевой методы.Непрерывное измерение уровня ж идкостей:По давлению,Поплавковый,Ядерный,УльтразвуковойРадиолокац ионный.Точечное измерение уровня твердофазных сред:Емкостной метод,Вибрац ионный,ЛопастнойСветолучевой методы.Непрерывное измерение уровня твердофазных сред:Ядерный,Ультразвуковой иРадиолокац ионный.Светолучевые датчики реагируют на преграду меж ду светоизлучателем и приемником.
При наличии твердого материала илиж идкости луч света блокируется или рассеивается, что указывает на присутствие вещ ества. Надеж ность э того метода зависит отспособности продукта к истечению без блокирования света, что дает лож ные показания.Ядерные (радиац ионные) датчикиНесмотря на высокую э ффективность э того решения оно остается методом, к которому обращ аются в последнюю очередь – из-задороговизны и спец иализированных требований. Метод очень прост: радиоактивный источник гамма-излучения размещ ается содной стороны резервуара.
На другой стороне монтируются датчики, аналогичные счетчику Гейгера, для считывания показанийуровня. Содерж имое резервуара, твердое или ж идкое, поглощ ает гамма-лучи предсказуемым образом, что позволяет определитьуровень при помощ и э лектронной аппаратуры. Точность измерений определяется количеством датчиков, поэ тому обычно э тотметод используют для регистрац ии верхнего и ниж него пределов.Радиац ионные датчики не требуют проникновения ни в объем продукта, ни даж е в резервуар вообщ е, поэ тому э тот методособенно ц енен для установок с высоким давлением и температурой, при обработке дорогостоящ их продуктов, а такж е в случаенец елесообразности переделки имеющ егося оборудования.
Однако, с учетом способности радиоактивного источникапронизывать излучением типичный стальной резервуар, для работы с ним потребуются спец иальные разрешения и обучениеоператоров, поэ тому э то техническое решение требует тщ ательной продуманности и предварительной подготовки.Текущ ие разработкиКак и для большинства типов средств технологического контроля, поставщ ики датчиков уровня ищ ут более э ффективные путииспользования э лектроэ нергии и стремятся к сниж ению потребляемой мощ ности. В э том отношении некоторые техническиерешения обладают определенными преимущ ествами. Низкое потребление мощ ности, как правило, способствует сопряж ениюдатчиков с беспроводными передающ ими устройствами и расширяет возмож ности применения в опасных зонах.
Большинстводатчиков обеспечивают периодическое переключение, но способность к быстрому срабатыванию при малом потреблениимощ ности остается серьезной проблемой. Например, датчики, использующ ие магнитострикц ионную технологию в э том смыслепредпочтительнее, чем лопастные или тепловые. Разумеется, потребление э лектроэ нергии – э то лишь один из кусочковголоволомки. Все остальные соображ ения в пользу того или иного решения при рассмотрении прикладной задачи остаются в силе.2 ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ2.1 Пояснительная записка.Цель разработкиц елью разработки является создание автоматической системы полива в теплиц е площ адью 5000 кв.
м.Проектные решенияподача воды на полив осущ ествляется из водоразборной емкости. Расчетные характеристики емкости составляют:V=300 3м (объем)Н=4 м (высота)D=2×VπH=2×3004π=9.8 м(диаметр емкости)На схеме полива представлены расчетные зоны полива, выбранные с учетом равномерного распределения воды.Число зон определилось как отношение общ ей площ ади теплиц ы к расчетной площ ади поливочной зоны. И составило 5 зонполива.Контроль включения и отключения каж дой линии осущ ествляется контроллером с помощ ью э лектромагнитных клапанов идатчиков влаж ности почвы.В разработке был выбран капельный полив который состоит из:- капельниц- распределительного водопровода- магистрального водопроводаГидравлический расчет системы производился с использованием таблиц ы для гидравлического расчета водопроводных труб. Наоснове выполненных расчетов определены диаметры труб, общ ий расход воды системой и каж дой из зон, выбран объемводоразб��рной емкости и насос.Схема разводки э лектрокабеля маркировка кабеля представляет собой разводку проводов от контроллера до э лектромагнитныхклапанов и датчиков.Описание системыСистема автоматического полива состоит из:- контроллера-э лектромагнитных клапанов-датчиков влаж ности почвы-датчиков уровня-датчика температуры-Нагревательных э лементов-системы капельного поливаПринц ип работы капельной системы состоит в том, что при получении сигнала с датчика влаж ности почвы на заранеезапрограммированный контроллер, открывается э лектромагнитный клапан линии, на которой сработал э тот датчик.Одновременно с э лектромагнитным клапаном включается насос, который подает воду из водоразборной емкости в магистральныйводопровод под давлением.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
