Расчет и обоснование выбора средств измерений и контроля конвертерного производства

Рис. 4 - Термопара погружения SUPERTEMP

Достаточно надеть термопару  на удлинительное приспособление и  погрузить ее в расплавленный металл, чтобы быстро получить измерение температуры на подключенном цифровом оборудовании. В зависимости от применения имеется также защита от брызг.

           Техническая характеристика:

Элемент             -   S (Pt - Pt 10% Rh), R (Pt - Pt 13% Rh), В (Pt 6% Rh - Pt 30% Rh)

Точность                                                    -   0 + 3°C при 1554°С

Калибровка                                                 - DIN 43710 - IPTS 68

     Длина трубки                  -  От 300 до 1800 мм (по заказу возможна другая длина)

     Шлаковый колпачок                              -  Сталь (имеется Al или Cu)

 

Выберем для измерения  термопару погружения SUPERTEMP.

Выбор основан на причинах: выдерживает температурный диапазон металла, долговечен, надежен.

 Недостаток: Дороговизна  прибора.

 

Стабилизация этого  параметра дутья обеспечивает постоянство  материального и энергетического  режимов плавки, что содействует  ровной, высокопроизводительной работе конвертера.

Расходомер  на базе осредняющей напорной трубки Annubar, фирма «Росприбор».

 Расходомер на базе осредняющей трубки напорной трубки Annubar предназначены для измерения расхода жидкости, газа, пара в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности, а также в системах технологического и коммерческого учета.

 

Принцип действия:  

 Принцип работы  данного расходомера основан  на измерении расхода среды (жидкости, газа, пара) методом переменного перепада давления с использованием осредняющей напорной трубки Annubar.

Осредняющая напорная трубка Annubar 485 представляет собой погружную конструкцию, использующую в основе профиль Т-образной формы. Данный прибор устанавливается фронтальной частью навстречу потоку, пересекая его по всему сечению. В центре фронтальной поверхности профиля, по всей его длине симметрично относительно центра оси трубопровода располагаются щелевидные пазы, осредняющие скорость потока измеряемой среды и воспринимающие давление торможения, которое передается в "плюсовую" камеру р1. Важно то, что благодаря замене точечных отверстий щелевидными пазами, осреднение скорости стало более полным и точным, а сама ОНТ подвержена меньшему засорению.

Фронтальная часть профиля  Т-образной формы широкая и плоская, поэтому точка отрыва потока более  стабильна (значит, стабильнее сигнал перепада давления), а зона повышенного  давления перед профилем более обширна. В результате, сигнал давления, передаваемый камерой р1 на измерительную мембрану датчика, на Т-образном профиле выше, чем на других формах профилей при том же расходе.

По всей длине Annubar 485 с  тыльной стороны профиля расположены  отверстия, воспринимающие давление разрежения, которое передается в "минусовую" камеру р2. Благодаря вогнутости тыльной стороны Т-образного профиля, мертвые зоны за ним также больше, чем на других профилях ОНТ. Следовательно, сигнал давления, передаваемый камерой р2, ниже при том же расходе.

   В конструкции Annubar 485 предусмотрена гильза для установки термопреобразователя ТСП Pt 100, что обеспечивает измерение температуры процесса без дополнительной врезки в трубопровод.

 

Характеристика:

• Измеряемые среды: жидкость, газ, пар;
• Температура измеряемой среды:          -40...800°С - интегральным монтаж датчика, 
                                                                     -187...1577°С - удаленный монтаж датчика;
• Избыточное давление в трубопроводе до 25 МПа;
• Диаметр условного прохода: Ду 12,5...1800 мм и более;
• Пределы измерений расхода рассчитываются для конкретного техпроцесса;
• Пределы основной относительной погрешности до ±1%;
• Выходные сигналы: 4-20 мА, HART;
• Наличие взрывозащищенного исполнения.

 

Расходомер переменного перепада давления "Deltaset DPO 50, 51, 52, 53, DPP 50, DPV 50, DPM 50 DPC 50".

• Измерение расхода газов, пара и жидкостей (универсальный и широко распространенный метод).
• Измерение объемного или массового расхода.
• Для экстремальных условий процесса: температура до 1500°C, номинальное давление до PN 420.

Преимущества:

• Прочная и надежная конструкция;

• Возможность замены преобразователя (Deltabar S) без остановки процесса;
• Широкий диапазон рабочих температур / давлений;
• Простота установки и запуска;
• Малые потери давления;

Перепады давления (диапазоны  измерения)	Диафрагма, сопло, сопло  Вентури			Трубка Пито
	Жидкости: 4 мбар...600 мбар	Газы: 5 мбар...200 мбар	Пар: 60 мбар...2500 мбар	Жидкости: 5 мбар...80 мбар	Газы: 0.5 мбар...80 мбар	Пар: 3 мбар...50 мбар
Температура процесса	-200 °C...+1500 °C

Выбор: Для измерения расхода кислородного дутья выбираю Расходомер переменного перепада давления Deltaset DPO 50. Основание для выбора: требуемый температурный диапазон, надежная конструкция, простота установки.

Технические приборы

Измерение с  помощью пирометров.

Стационарный  пирометр ПИТ-201 «Энергоаудит», г. Москва.

      При использовании пирометров в металлургии удается точно определять температуру в замкнутом пространстве высокотемпературных сред и в результате этого улучшать качество выпускаемой продукции.

      В реальных  условиях промышленных измерений  коэффициент теплового излучения  расплавов металлов зависит от  следующих факторов:

• материал расплава;
• температура расплава;
• спектральный диапазон, в котором производятся измерения температуры;
• степень покрытия поверхности расплава пленкой окисла и шлака;
• градиент температур между расплавом металла, окислом и шлаком;
• угол визирования поверхности расплава.

Для того чтобы избавиться от проблем измерения температуры бесконтактным способом, связанных с неопределенностью и нестабильностью коэффициента теплового излучения часто целесообразно применять имитаторы черного тела, погружаемые в расплав металла и поэтому имеющие ту же самую температуру.

Рис. 7 -  Схема имитатора черного тела с запаянным концом, погружаемым в расплав.

Схема применения стационарного пирометра ПИТ-201 совместно с имитатором черного тела для измерения температуры расплава металла, производитель «Энергоаудит», г. Москва.

К материалу, из которого изготавливается имитатор черного  тела предъявляются следующие требования:

• минимальное влияние на химический состав расплава металла, так как хим. состав является важнейшим параметром качества металла;
• повышенная жаропрочность, чтобы неоднократно выдерживать значительный перепад температур при погружении имитатора в расплав и извлечении из него;
• высокая теплопроводность, чтобы имитатор был прогрет до той же температуры, что и расплав;
• химическая устойчивость к воздействию расплава на имитатор.

Таким образом, можно  рекомендовать для измерения  температуры расплава чугуна или  стали имитатор черного тела делать в виде силитовой трубы.

 

Стационарный  инфракрасный пирометр Термоскоп-800-2С  спектрального отношения. ОАО Челябинский завод «Теплоприбор»

Пирометры Термоскоп-800-2С используются для точного измерения температуры  при контроле высоко и среднетемпературных технологических процессов.  
Изменяемое (настраиваемое) фокусное расстояние позволяет добиваться высокой представительности результатов измерения на любом удалении пирометра от объекта измерения. Высокие показатели визирования дают возможность измерять температуру малых объектов, а встроенный оптический видоискатель легко и точно наводить пирометр на цель. Пирометр спектрального отношения предназначен для бесконтактного измерения температуры нагретых тел в сложных производственных условиях и используется для обеспечения необходимых точностных характеристик при контроле высокотемпературных технологических процессов, таких как сталеплавильное производство, термообработка, плавка руды, формовка катанки и прута, индукционный нагрев, вращающиеся печи.

     Принцип спектрального отношения позволяет исключить многие негативные факторы, которые снижают точность измерения температуры традиционными пирометрами (нестабильность излучательной способности объекта, наличие пыли в атмосфере и экранирующих элементов в поле обзора, зависимость показаний в случае частичного ухода объекта из поля визирования пирометра и т.д.).

Отличительные особенности
-возможность работы  в условиях сильного ослабления  сигнала   -изменяемое фокусное расстояние
Область применения
-металлургия;   -огнеупорная промышленность;   -машиностроение;   -химическая промышленность;   -научные исследования;
Основные температурные диапазоны и характеристики оптической системы
Модель	Температурный диапазон, °С	Спектральный диапазон, мкм	Показатель визирования
ВТ0	700…1500	0.9/1.0	100:1
ВТ1	1000…2000	0.9/1.0	100:1
Основные характеристики
Точность		0.75%
Воспроизводимость		0.5%
Разрешение		1°С
Степень ослабления сигнала		до 95%
Быстродействие		50 мс
Физические характеристики
Защита от воздействий среды		IP65
Масса, не более		2 кг
Габаритные размеры		201х80х80
Наведение на объект измерения и настройка прибора
Для наведения пирометра  на объект используется встроенный оптический видоискатель с шестикратным увеличением  и диоптрийной подвижкой. С помощью ручки фокусировки объектива пирометр настраивается на выбранный объект.

 

Выбор: Стационарный инфракрасный пирометр Термоскоп-800-2С спектрального отношения, ОАО Челябинский завод «Теплоприбор». Пирометр – удобное средство измерения. Переносной пирометр неудобен для непрерывного производства и измерения, к тому же в данном случае начинает играть человеческий фактор, который может повлечь за собой грубые ошибки. Пирометр Термоскоп-800-2С спектрального отношения точен, быстродейственен, удобен в эксплуатации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобразователь давления ЗОНД-10

 

Измерительные преобразователи  давления серии ЗОНД-10 предназначены для непрерывного пропорционального преобразования избыточного (манометрического), абсолютного, гидростатического (вакуумметрического разрежения).  

  Все уровня, преобразователи ремонтопригодны в условиях предприятия – изготовителя.    Верхний предел диапазона измеряемого давления выбирается из промежутка 100 Па – 100 МПа в соответствии с рядом: 1,0 ; 1,6 ; 2.5 ; 4,0 ; 6,3, (6,0 );   Использование импульсных и отводных трубок, демпферных устройств, мембранных разделителей позволяет проводить измерение в горячих, вязких и агрессивных средах.   

 ЗОНД-10-ИД – для  измерения избыточного (манометрического) давления, разрежения (вакуумметрического давления), а также избыточного давления - разрежения (мановакуумметрического давления).    

  По устойчивости к воздействию пыли, воды, влажности, и температуры изделия соответствуют, в зависимости от модели, степеням защиты IP 40, IP 50, IP 52, IP 67, IP 68, по ГОСТ 14254-96 и исполнением С3, С4 и Д2 по ГОСТ 12997-84.

 

Преобразователь измерительный давления Сапфир-22МПС

 

       Преобразователи измерительные  Сапфир-22 МПС предназначены для  непрерывного преобразования значения измеряемого параметра - давления избыточного, разрежения, гидростатического и разности давлений нейтральных и агрессивных сред, а так же преобразования уровня в унифицированный токовый выходной сигнал и цифровой сигнал на основе HART-протокола.      

 Преобразователи предназначены  для работы в системах автоматического  контроля, регулирования и управления  технологическими процессами в  различных отраслях промышленности, в том числе для применения  во взрывоопасных производствах.       

 Преобразователь состоит  из измерительного и электронного  блоков. Все преобразователи Сапфир-22МПС  имеют унифицированный электронный  блок и отличаются только конструкцией  измерительного блока.         

 Принцип действия  преобразователей основан на  воздействии измеряемого давления (разности давления) на мембраны измерительного блока, что вызывает деформацию упругого чувствительного элемента и изменение сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя. Это изменение преобразуется в электрический сигнал, который передается от тензопреобразователя из измерительного блока в  электронный  преобразователь, и далее в виде стандартного токового унифицированного сигнала [(0-5), (4-20), (5-0) или (20-4)] мА..