Provipstroy.ru

Строительный Мастер Provipstroy.ru
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Техника ремонта котлов отопления

Техника ремонта котлов отопления

Электрические котлы отличаются особой простотой монтажа, подключения и эксплуатации. И поэтому обладают целым рядом преимуществ перед другими распространенными отопительными приборами.
Приобретая оборудование для отопления дома, пользователи рассчитывают на его длительную работу. Однако, как и любые другие виды техники, котлы могут выходить из строя.

Электрические отопительные приборы имеют довольно простую конструкцию. Поэтому диагностика неполадок и ремонт котлов могут быть выполнены своими руками без привлечения специалистов.

Основные типы электрокотлов

Отопительные агрегаты разделяют на несколько типов исходя из способа подогрева теплоносителя:

  1. Тэновые – передача тепла обусловлена работой специальных нагревательных элементов – ТЭНов.
  2. Электродные – в основе заложен принцип нагрева воды при воздействии на нее электрическим током.
  3. Индукционные – преобразование электрической энергии в тепловую происходит благодаря явлению электромагнитной индукции.

Конструктивные особенности

Независимо от типа, конструкция электрических котлов предполагает наличие следующих обязательных элементов:

  • циркуляционного насоса;
  • медного нагревательного узла;
  • предохранителя в виде термического выключателя;
  • клапанов безопасности;
  • воздушного клапана;
  • манометра;
  • панели управления;
  • системы контроля мощности.

Типичные неполадки

Среди наиболее распространенных неполадок, которые являются типичными для электрических котлов отопления, следует выделить поломку обогревательных элементов, оборудования контроля и управления работой системы.

В случае выхода из строя нагревательных элементов, восстановление работоспособности котла предполагает замену ТЭНов либо электродов, в зависимости от типа оборудования.

Чтобы подготовиться к выполнению запланированных мероприятий, необходимо посетить специализированный магазин запчастей. Здесь можно без особых проблем отыскать требуемый электронагревательный элемент. Узнать модель запчасти, которая поможет выполнить ремонт, можно из технического паспорта конкретного отопительного агрегата.

Если неполадка касается систем управления и контроля, необходимо сначала провести мероприятия по выявлению неисправных блоков.

В случаях, когда ремонт котлов отопления невозможно осуществить, починив нерабочий элемент, следует произвести его замену.

Причины поломки

Распространенные причины недостаточной эффективности работы электрического оборудования и полного его выхода из строя заключаются в следующем:

  • несвоевременное обслуживание котлов и недобросовестная эксплуатация;
  • некачественный монтаж и подключение отопительного агрегата;
  • неправильное проектирование;
  • наличие заводского брака;
  • естественный износ функциональных элементов.

Замена ТЭНов

Устранение неполадок в работе электрического котла путем замены нагревательных элементов требует соблюдения следующей последовательности действий.

Для начала котел отключается от электросети, что является основным требованием безопасности и позволяет избежать поражения током. Вся рабочая жидкость сливается из отопительной системы.

Если крепление ТЭНа находится в труднодоступном месте, выполняется демонтаж электрокотла. Далее от нагревательных элементов отсоединяются провода. Каждый провод предварительно помечается удобными обозначениями. Записывается изначальный порядок крепления (ноль и фаза).

Затем откручиваются крепежные элементы электрических обогревательных элементов. Производится непосредственно демонтаж ТЭНа. Выполняется замена специальной водоизолирующей прокладки.

Использование старой прокладки может привести к скорому возникновению протечек при работе нового обогревательного элемента.

Устанавливается и закрепляется исправный ТЭН. В обратном порядке производятся действия, указанные выше в описании процесса разборки. Электрический котел подключается к сети. Осуществляется проверка работоспособности котла и надежности функционирования всей системы отопления.

Восстановление работоспособности электродных и индукционных котлов

Ремонт котлов электродного типа происходит путем замены электродов. Применяется здесь тот же подход, что и в случае ремонта ТЭНовых агрегатов. Однако электродные котлы более требовательны к точности сборки.

Что касается восстановления работы индукционных котлов, то такие отопительные приборы не имеют нагревательных элементов. Следовательно, в случае возникновения неисправностей, самостоятельных ремонт здесь не представляется возможным.

Стоит отметить, что наиболее вероятные поломки электрических котлов отопления, а также причины и способы их устранения приводятся в инструкции по эксплуатации конкретных моделей.

Профилактика

Соблюдение правил эксплуатации наряду с выполнением своевременных профилактических мероприятий во многом отражается на продолжительности службы котла. Некоторые производители включают ежегодный сервисный осмотр отопительного оборудования в его стоимость. Если такой вариант не предусмотрен, выполнять профилактику работы котла лучше в летнее время.

До начала нового отопительного сезона следует заменить все нестабильно функционирующие элементы, устранить неполадки и заблаговременно проверить систему на работоспособность.

К профилактическим мерам можно также отнести косметический ремонт отопительного котла. Например, чистка воздуховодов, проверка надежности соединений поможет избежать крупных проблем в процессе эксплуатации. Своевременное, регулярное выполнение профилактических мероприятий наряду с качественным монтажом и правильной эксплуатацией позволит отопительному оборудованию безотказно работать на протяжении десятилетий.

Советы по эксплуатации

При монтаже электрического котла важно обратить внимание на характер воды, которая используется в качестве рабочей жидкости. При наличии слишком жесткой воды нагревательные элементы довольно быстро покрываются накипью. Результатом становится недостаточно эффективная работа отопительной системы, а также повышение количества потребляемой электрооборудованием энергии.

Чтобы продлить срок службы отопительного агрегата, необходимо проводить регулярное обслуживание котлов, в частности, очистку нагревательных элементов от накипи. Впрочем, можно предотвратить проблему, залив в систему отопления дистиллированную либо мягкую воду. Менее эффективным вариантом является установка приборов для фильтрации рабочей жидкости.

Особое значение имеет надежность электрики в доме. Наличие устаревшей проводки является одной из наиболее распространенных причин поломки электрооборудования.

Основные причины поломок электрических котлов и их диагностика

В домах современных людей всё чаще можно встретить независимые от централизованной системы отопления. Это делается для того, чтобы собственник жилья мог самостоятельно регулировать подходящий для его семьи температурный режим, время обогрева и прочее. Основным элементом сети отопления является электрический котёл. В процессе эксплуатации могут случиться непредвиденные поломки, устранение которых лучше доверить специалисту.

Наиболее часто встречающиеся неисправности электрического котла

  • Не включается и не нагревается. Диагностировать и искать поломку можно с помощью мультиметра. Им проверяются вилка, панель управления, блок мощности, предохранитель и термодатчик. По работе лампочек индикации на котле можно определить, работает ли ТЭН. После обнаружения места поломки следует заменить нужный узел или деталь.
  • Не отключается и, как следствие, перегревается. Причиной может быть датчик, неправильно измеряющий температуру теплоносителя. Его придётся заменить. Другая поломка — автоматика. Она разбирается, зачищаются контакты, проверяется целостность проводов. Если здесь всё в порядке, а котёл не отключается — виноват термодатчик.
  • Шум внутри котла. Такая проблема случается, когда в теплоносителе присутствует воздух. Чем выше его концентрация, тем сильнее шумит котёл. Путь устранения — замена открытой системы котла на закрытую. Если изнутри доносится треск — проблема в ТЭНе, он покрылся накипью. Следует регулярно разбирать нагревательный элемент и производить его чистку.
  • Не нагревается вода. Причина — отказ работы ТЭНа. Мультиметром диагностируется работа всех остальных узлов и деталей. Если всё в порядке, устройство отключается от сети электроснабжения, сливается вода, снимается кожух котла и вынимается ТЭН. Он подлежит замене.

Таким образом происходит поиск и диагностика неисправных деталей нагревательного электрокотла. Ремонт лучше доверить специалисту: это будет недорого, быстро и более надёжно, чем самостоятельное устранение поломок.

В нашем интернет-магазине ТеплоПрофис можно купить электрические котлы Buderus, электрические котлы Protherm. За подбором оборудования и консультацией свяжитесь с нашими специалистами по телефону в Москве +7 495 212-17-62. Они проконсультируют Вас и помогут оформить заказ.

Датчик давления. Что нужно знать о выборе.

Недостаточно выбрать датчик давления только на основании того, что измеряемый диапазон давления находится внутри диапазона измерения датчика давления, а тип выходного сигнала соответствует заданному. Комплексные данные относительно предполагаемого места установки, диапазона измерения, рабочей среды, температуры, наличия внешних воздействий (вибраций, электромагнитных полей), типа соединения, температуры и влажности окружающей среды, выходного сигнала, точности измерения, других особенностей применения и специфики конкретного технологического процесса помогут осуществить корректный выбор преобразователя давления, обеспечить ожидаемый результат, надежную и долговечную работу.

Как правило, датчики применяют в контролируемых технологических процессах для измерения непосредственно относительного, абсолютного или дифференциального давления среды в установке или трубопроводе или для измерения гидростатического уровня жидкости в емкости. В последнем случае учитывают то, что высота столба жидкости над датчиком определяется не только величиной давления, но и плотностью измеряемой среды.

  1. Область применения датчиков давления несмотря на часто кажущуюся схожесть не одинакова, а специфические особенности контролируемого процесса могут предъявлять дополнительные требования к материалам и конструкции, например, санитарные требования (в пищевой или фармацевтической промышленности), требования по взрывозащищенности конструкции — искробезопасности цепей и взрывобезопасности оболочки (в химической или нефтегазовой промышленности).
  2. Рабочая среда может характеризоваться не только простой характеристикой — вода или воздух. Среда может быть вязкой, обладать низкой текучестью, загрязненностью, химической агрессивностью или другими весьма специфическими свойствами. Среда может требовать для безотказной и надежной работы наличия специальных защитных мембран, отделяющих чувствительный элемент от агрессивной, вязкой или загрязненной среды.
  3. Наличие значительных гидравлических ударов требует дополнительных компенсационных мер – датчик может быть конструктивно оснащен демпфером гидроудара (например, датчик MBS 3050), обладать достаточной перегрузочной способностью.
  4. Диапазон измерения – как правило, фиксированный диапазон давления, измеряемый и преобразуемый датчиком в унифицированный выходной сигнал по линейному закону. Диапазон определяется верхней и нижней границей измеряемого даления, например, 0-250 mbar, 0-1 bar, 0-10 bar, 0-16 бар, 0-25 бар и т.д. Пределы выходного сигнала, например, 4-20mA или 0-5В, фиксированно привязаны к пределам измерения датчика, например, к 0 — 16 бар или 0-100 бар.
  5. Температура измеряемой среды далеко не всегда отличается стабильностью и может изменяться в достаточно широких пределах. В любом случае она должна находится в допустимых пределах температурного диапазона датчика, а еще лучше – в пределах диапазона термокомпенсации датчика чтобы не создавать дополнительную «температурную ошибку» и не увеличивать общую погрешность измерения.
  6. Общепромышленно принятым типом соединения датчика давления с трубопроводом или технологической установкой считают резьбовое соединение — G ¼» A и G ½» A. Тем не менее, преобразователи давления могут иметь самые разнообразные варианты подключения (например, G 3/8″ A или 1/4 -18NPT), обеспечивающие удобство монтажа в существующие технологические системы и соответствующие специфическим промышленным или технологическим отраслевым требованиям.
  7. Окружающая среда. Температура, влажность, наличие агрессивных сред должны находится в пределах допустимых для значений, установленных производителем. Агрессивные среды предполагают исполнение датчика, устойчивое к химическим воздествиям. Повышенная влажность, перепады температуры и конденсатообразование часто становятся причиной коррозии электронных компонентов датчика относительного давления и выхода его из строя. Сенсоры датчиков относительного давления находятся в контакте с внешней атмосферой. Влажный воздух, попадая на измерительный элемент датчика образует конденсат при понижении температуры ниже точки росы. Там, где обычные датчики относительного давления подвержены коррозии, применяют датчики с сенсором, защищенным специальной мембраной или специально нанесенным защитным компаундом.
  8. На сегодня самый распространенный тип выходного сигнала – унифицированный токовый сигнал 4-20mA (сигнал 4mA соответствуют нижней границе диапазона измерения датчика, сигнал 20mA – верхней границе диапазона измерения датчика). Тем не менее, в промышленности существует потребность также в преобразователях с другими типами сигнала (0-5В, 1-5В, 1-6В, 0-10В или 0-20mA).
  9. Основная погрешность измерений и чувствительность («время отклика») датчика указаны в технической документации и должны удовлетворять требованиям процесса. Как правило, точность и скорость определения изменения давления датчика непосредственно влияют на его цену – чем точнее и чувствительнее, тем дороже. Многие процессы, например, контроль работы центробежных насосов повышения давления в ЖКХ, не требуют высокую точность и высокую чувствительность преобразователей давления – амплитуда давления не изменяется быстро и в очень короткий промежуток времени, колебания давления допустимы в пределах узкого диапазона. Для датчиков, используемых в процессах энергосбережения и контроля расхода воды в ЖКХ, требуется долговременная стабильность измерения, высокая защищенность от внешней среды, время наработки на отказ, обеспечивающие надежную работу датчика на протяжении 7-10 лет.
Читать еще:  Теплоотражающий экран за батареей: почему стоит монтировать, правила установки

Выбор датчиков давления и температуры воды в трубопроводе

Качество работы системы отопления нужно контролировать. Для организации контроля и бесперебойного функционирования централизованную или автономную сеть оснащают рядом устройств. В их число входит датчик давления воды в трубопроводе и термометр, определяющий степень нагрева теплоносителя. Эти компактные устройства следят за соблюдением режима эксплуатации оборудования, продлевают срок его полезного использования.

Независимо от вида эксплуатируемой сети отопления, её обязательно оснащают приборами для измерения температуры теплоносителя и давления в системе. Они фиксируют текущие параметры работы системы и позволяют, если возникает такая потребность, своевременно их откорректировать.

Чтобы эти устройства в полной мере справлялись с поставленной задачей, нужно подобрать такой датчик давления воды в трубах или такой термометр, который бы соответствовал параметрам системы отопления, на которую они будут установлены. Поэтому параметры системы отопления выступают главным критерием правильного выбора измерительных приборов.

Требования к измерительным приборам

К датчикам предъявляют следующие требования.

  • Параметры или диапазон измерений. Точность и достоверность полученной в результате информации зависит от диапазона, в котором способен работать измерительный прибор. Если верхняя граница его возможностей ниже фактических параметров, отображенные сведения будут ошибочными или устройство сломается.
  • Способ подключения. Выбор подходящей модели определяет и степень точности параметров, которая устроит наблюдателя. Чтобы знать температуру теплоносителя с высокой степенью точности, нужно применять погружную модель термометра.
  • Метод измерения. Инертность прибора влияет на то, с какой задержкой поступают полученные сведения. Применяемая методика наблюдений должна учитывать это обстоятельство. Способ измерения определяет и выбор внешнего вида устройства: цифровой или стрелочный.

Упростить контроль за параметрами работы отопления может прибор, в котором совмещены функции устройства, измеряющего температуру теплоносителя и давление. Стоит он дороже, но фиксировать показания давления и температуры с его помощью гораздо удобнее.

Накладные и погружные термометры

Для измерения температуры теплоносителя в системе отопления используются специальные датчики.

Особенности накладной модели

Накладной датчик температуры для труб электроприбор, который применяют для оснащения современных трубопроводов. По сути, это контактный термометр, который нужен для измерения температуры поверхности труб. С трубой это устройство соприкасается с помощью присоединительной или контактной поверхности.

Целью измерительных процедур является не столько степень нагрева трубы, сколько температура воды, протекающей по ней. Если полученное значение отличается от нормативного, его регулируют, изменяя нагрев.

Термометры легко монтируются. Некоторые из них похожи на отрезок кабеля заданной длины, один конец которого снабжен присоединительными элементами. Другой вариант – монтажная коробка, которую на трубу прикрепляют с помощью хомута.

Накладной датчик температуры трубы бывает активным и пассивным.

  • Пассивный датчик – это терморезистивный элемент, изменение сопротивления которого зависит от температуры. У элементов с положительной зависимостью РТС сопротивление с ростом температуры увеличивается. Если же зависимость отрицательная (NTC), то сопротивление уменьшается одновременно с повышением температуры. Выбор датчика зависит от возможности входов контроллера, к которому его предстоит подключить.
  • Активный датчик – прибор, в котором терморезистивный элемент сочетается со встроенным электронным преобразователем, преобразующим резистивный сигнал в сигнал другого вида, соответствующий температурному диапазону. Эти приборы нуждаются в питании 24В. В устройстве есть джамперы, позволяющие переключаться с одного температурного диапазона на другой. Ряд термометров снабжен ЖК-дисплеем, на котором можно видеть результаты произведенных измерений.

Разновидности погружных устройств

Погружная модель тоже используется для определения уровня нагрева воды в трубах. Монтаж погружного датчика температуры воды в трубе выполняют на конкретных участках системы. Его установка необходима в том случае, если применяемая модель твердотопливного котла в базовой комплектации им не оснащена.

В зависимости от способа получения показаний, погружные термометры бывают следующих моделей:

  • Биметаллический. В конструкции этого устройства помимо стрелочного механизма индикатора есть две пластины, изготовленные из разных видов металла. Когда происходит нагрев, одна из пластин деформируется и давит на стрелку индикатора. Используя эту модель, можно получить очень точные данные, но у неё есть и недостаток – высокая инертность.
  • Спиртовой. Об инертности отображения значений при применении этого прибора говорить не приходится, поскольку тут её нет. Принцип работы этого прибора такой же, как и у обычного термометра. В герметичную колбу помещен спиртовой раствор. При нагреве происходит его расширение, спиртовой столбик замирает напротив того значения на шкале, которое соответствует температуре воды. Недостатком этой конструкции являются сложности, возникающие в процессе наблюдения за показаниями.

Одним из факторов, влияющих на выбор погружного термометра, является длина его гильзы. Она может составлять 120-160 мм.

Перед тем, как приступать к установке этих приборов, нужно обязательно изучить прилагающуюся к ним инструкцию производителя. Она содержит сведения, касающиеся особенностей монтажа и конкретные рекомендации по использованию.

Манометры в системе отопления

В результате нагрева теплоноситель расширяется. Степень расширения определяется с помощью манометра – датчика давления в трубопроводе. В схеме, в которой циркуляция теплоносителя происходит принудительно, такие устройства должны быть предусмотрены.

Приборы различаются в зависимости от механизма отображения полученных показаний.

Пружинные и мембранные модели

  • В пружинном устройстве есть чувствительный элемент – специальная трубка с овальным или круглым сечением. Напор теплоносителя смещает её, заставляя двигаться стрелку на циферблате. Это недорогой и надежный прибор. Срок его эксплуатации зависит от того, насколько часто будет превышаться максимальный уровень давления в сети и от общей частоты воздействия.
  • Мембранная модель – альтернатива пружинной. Её показания отличаются высокой точностью. Но чувствительный элемент мембранного датчика гораздо чаще выходит из строя.

Мембранная модель используется не так часто, как пружинная. Если в сети отопления предусмотрена автоматическая регулировка показателей, то используют модифицированную версию пружинного манометра – электроконтактный датчик. Основная стрелка в этом приборе дополнена ещё двумя. Они зафиксированы на минимальном и максимальном значениях давления. Если основная стрелка достигает одного из этих пределов, управляющему элементу посылается сигнал, на который он должен отреагировать. Электроконтактный прибор используется в больших отопительных системах.

Датчики давления и температуры в отопительных системах должны показывать точные значения тех параметров, для контроля за которыми они предусмотрены. Чтобы выбрать такой прибор, который сможет качественно выполнять свои функции в условиях работы конкретной системы, нужно сделать её точный расчет. Когда параметры системы будут рассчитаны, можно подобрать оптимально соответствующую им модель прибора.

Как выбрать датчик давления воды на сайте

Датчик давления воды — полезная в хозяйстве штука. Этот прибор поможет любому рачительному хозяину, не только эксплуатировать системы отопления или подачи воды, но и влиять на качество работы этих систем. Что согласитесь — немаловажно.

Датчик давления воды, это чаще всего малогабаритный прибор, фиксирующий данные о давлении воды, и преобразовывающий эти данные в унифицированный сигнал. Наряду с применением в сфере ЖКХ, датчики давления воды используются в промышленных и научных сферах, требующих высокоточных данных.

Правила выбора датчика давления воды

Существует много разновидностей датчиков, определяющих давление воды в системе. В зависимости от специализации этой системы и ее характеристик, круг поиска сужается.

  • Диапазон. Например, если вы ищете датчик для водопроводной системы имеющей определенные показатели давления воды, то следует брать устройство, определяющее давление в диапазоне этих показателей.
  • Точность и быстродействие. Следует соблюдать баланс между точностью измерений и способностью датчика быстро реагировать на эти изменения.
  • Место применения. Датчики давления воды могут быть универсальны, а могут применяться только в помещении. Этот нюанс никак нельзя сбрасывать со счетов.

Довольно много полезной информации о датчиках давления воды можно найти в интернете — на специализированных сайтах, форумах и даже на YouTube. К советам профессионалов стоит прислушиваться, но не принимать их за «истину в последней инстанции». Т.к. любому человеку, даже объявившему себя профессионалом в какой-то области — свойственно ошибаться. Вооружайтесь знаниями, принимайте их к сведению, но окончательный выбор осуществляйте с консультантами конкретного сайта.

Читать еще:  Как спустить воздух из радиатора отопления: инструкция, советы

Как выбрать датчик давления на сайте

После того, как Вы достаточно узнали о датчиках давления, зайдите на сайт и настройте фильтры, в соответствии с желаемыми параметрами. Просмотрите предложенные модели, их цену и характеристики. Не стесняйтесь — пообщайтесь с сервисными консультантами. «За спрос денег не берут», а в процессе общения Вы можете выяснить для себя что-то важное, что повлияет на Ваш окончательный выбор. Помните — цель сервиса консультационной поддержки, не продать Вам самую дорогую модель, а посоветовать то, что объективно подойдет в Вашем случае.

Если вам жаль тратить время на изучение вопроса, или Вы плохо разбираетесь в устройстве техники, Вы можете просто описать консультанту свои требования и рабочие характеристики системы. И получить развернутый и продуманный совет о той модели датчика давления воды, которая будет наиболее эффективна в Ваших условиях.

При всей своей кажущейся простоте, датчики давления воды — высокотехнологичное устройство, которое лучше всего выбирать с профессионалами.

Интернет-магазин инженерного оборудования. Котлы, горелки Lamborghini, насосы Wilo, автоматика Siemens.

Виды датчиков для контроля давления и область их использования

Такие приборы представляют собой измерительные устройства с чувствительными элементами, изменяющими физические параметры в зависимости от давления окружающей среды.

В отличие от манометров, которые только измеряют давление и демонстрируют показания на шкале, датчики еще и преобразуют полученную величину в унифицированный сигнал или цифровой код, который передается по сети технической системы и используется для регулирования всего процесса.

Таким образом, в датчиках обязательно предусматривают не только приемник давления (чувствительный элемент), а и устройства вывода информационного сигнала. И все места стыков и соединений защищаются герметичными соединениями.

Классификация

Датчики давления классифицируют по нескольким признакам. Первый из них — измеряемая характеристика:

  • Абсолютное давление — показатель в измеряемой среде относительно абсолютного нуля (вакуума).
  • Избыточное давление — уровень увеличения давления в среде относительно барометрического (в земной атмосфере).
  • Разрежения — степень уменьшения давления относительно барометрического.
  • Давления/разрежения: можно измерять как увеличение, так и уменьшение относительно показателей атмосферного давления.
  • Разности давлений (дифференциальные): замеряют, насколько различаются показатели в двух разных средах или в 2 удаленных точках процесса.
  • Гидростатического: измеряют разность между полным и динамическим давлением, используются для трубопроводов.

Еще одна классификация — по методу измерения давления:

  • Высота жидкости в колонне. По такому принципу работают манометры с откалиброванной шкалой, заполненные водой или ртутью. Водные считаются более чувствительными и точными.
  • Упругая деформация. Метод основан на таком соответствии: степень деформации упругого материала прямо пропорциональна прикладываемому усилию (давлению).
  • Электрические методы. По такому принципу работают тензодатчики: изменение размера сказывается на электрическом сопротивлении проводника.

В зависимости от всех этих характеристик выделяют следующие типы датчиков:

  1. Упругие датчики зачастую используются для измерения давления жидкости. Представляют собой прибор с жидкостью в отсеке с одной упругой стенкой. эта эластичная “мембрана” отклоняется при изменении показаний, и на основании этих отклонений высчитывается величина. Такие приборы чувствительные и хрупкие, сбиваются при воздействии вибраций.
  2. Трубки Бурдона: внутрь трубки подается давление, что вызывает ее упругую деформацию (эллипс или овал в сечении стремится принять форму круга, а свободный конец трубки перемещается). Чаще всего по такому принципу работают манометры со стрелочным циферблатом. Это — портативные модели, нетребовательные в обслуживании, но работающие с низкой точностью и подходящие только для статических измерений.
  3. Сильфоны: устройства цилиндрической формы со складками, деформируются при сжатии и расширении. Такие приборы подключаются к переключателям и могут использоваться только при давлениях ниже 200 Па.
  4. Мембраны и диафрагмы представляют собой резиновые, металлические, пластиковые или кожаные диски. Отличаются чувствительностью к резким изменениям давления, а также подходят для измерения низких величин, менее 2-7Па. Также могут применяться в агрессивных средах.
  5. Электрические датчики устанавливаются наравне с упругими, увеличивая точность измерения и обеспечивая передачу электрического сигнала на контрольный пункт.
  6. Емкостные, состоящие из параллельных пластин-конденсаторов, соединенных с металлической диафрагмой. также в конструкции есть электроды, запитанные от высокочастотного генератора. Подходят для измерения в пределах 2,5-70 МПа.
  7. Индуктивные, с ферромагнитным сердечником, обмотками и упругим элементом. Сердечник перемещается при изменении давления, и напряжение между обмотками тоже меняется. В зависимости от степени калибровки напряжения и типа упругого элемента диапазон измеряемых значений может колебаться в пределах 250Па — 70 МПа.
  8. С магнетосопротивлением. Представляют собой конструкцию с ферромагнитным сердечником, пластиной и гибким элементов. При их перемещении изменяется магнитный поток цепи. Чувствительность измерений в этом случае составляет 0,35 МПа.
  9. Пьезоэлектрические с датчиком-кристаллом, который формирует электрический заряд в тот момент, когда воспринимает давление. Есть прямая зависимость между изменением этих величин, поэтому устройство получается чувствительное, с быстрым срабатыванием (низким временем отклика). Чувствительность в этом случае тоже на уровне, в пределах 0,1МПа, а верхний предел измерений — 100 МПа.
  10. Потенциометрические оснащаются рычагом, прикрепленным к упругому датчику. Когда упругий элемент деформируется, рычаг перемещается по потенциометру, и тем самым обеспечивается измерение сопротивления. Такие датчики работают с низкой чувствительностью и не подходят для постоянного использования в ответственных процессах.
  11. Тензометрический: изменения давления определяются путем расчета колебаний сопротивления мостовой схемы Уитстона. Чувствительность датчиков остается высокой только в случае стабильной температуры процессов. Диапазон измерений — до 1400 МПа с чувствительностью 1,4-3.5 МПа.
  12. Вибрационные (с виброэлементом). В этом случае измеряются изменения резонансной частоты вибрирующих элементов, а сам датчик расположен в изолированном цилиндре под вакуумом. Такие устройства подходят для измерения стабильных величин без резких скачков и практически не подвержены воздействию температур. Допустимый диапазон измерений — до 0,3 МПа.
  13. Дифференциального давления: измеряется разность давления, и эта величина преобразуется в передаваемый сигнал. Используется в паре с емкостным элементом или с диафрагмой, считается минимально инвазивным. Чувствительность измерений и их диапазон зависит от того, какие именно электрические и упругие элементы используются в конструкции. Чаще всего такие устройства используются для измерения перепадов величин.
  14. Вакуумные или вакуумметры работают при давлении ниже атмосферного, в вакууме или при чрезвычайно низких величинах.
  15. Тепловые, работают по принципу вакуумметров, когда газовая теплопроводность изменяется из-за давления. Принцип используемый в данном типе датчиков заключается в изменении газовой теплопроводности под действием давления. Такие чувствительные элементы работают только при низких давлениях.
  16. Приборы ионизации могут быть с горячим либо с холодным катодом (отличаются по принципу испускания электронов). Такие устройства считаются очень чувствительными и подходят для измерения дробных долей.

Также выпускаются приборы с разной степенью чувствительности. Некоторые работают с минимальной погрешностью, но требуют больше времени для проведения измерений. Их целесообразно использовать там, где показатели давления в системе стабильны. Если же эта величина сильно изменяется за короткий промежуток времени, то решают “пожертвовать” точностью в пользу скорости проведения измерений.

Области применения

Датчики давления как устройства, преобразующие измеряемую величину в унифицированный цифровой сигнал, могут использоваться в сфере ЖКХ, на производстве (химическом, пищевом, нефтехимическом, в машиностроении, металлургии, судостроении, энергетике) и для проведения лабораторных экспериментов.

В жилищно-коммунальных хозяйствах и в быту такие устройства монтируются в системы теплового учета и автоматического контроля инженерных сетей. Большинство моделей универсальны и рассчитаны на использование в жидких, газообразных и химически агрессивных средах. В системах контроля за технологическими процессами (в фильтрах, насосах, открытых и закрытых емкостях) часто используются датчики дифференциального давления, а приборы, измеряющие разность давления, широко применяются на предприятиях энергетической отрасли.

Критерии выбора

При подборе подходящего устройства обязательно учитывают:

  • место установки, тип технологического процесса и оборудования;
  • диапазон измерений;
  • тип и температура транспортируемой среды;
  • тип унифицированного выходного сигнала;
  • необходимая точность проведения измерений (чем ответственнее технологический процесс, тем выше нужна точность).

Компания «Измеркон» предлагает наиболее востребованные датчики, задатчики, регистраторы, сенсоры и преобразователи давления с высокой точностью. Также здесь можно приобрести цифровые манометры.

Все это — продукция швейцарской компании KELLER. Такое оборудование высокой точностью, стабильностью, надежностью электрических разъемов и технологических присоединений. Для подбора подходящего измерительного устройства в соответствии с требованиями технологического процесса и оборудования достаточно оставить онлайн-заявку или заказать обратный звонок.

ШКОЛА ТЕПЛОПУНКТА – Класс для продолжающих обучение

ТЕПЛОСЧЕТЧИК В РАЗРЕЗЕ
Лекция 2: о датчиках давления

Вторая лекция нашего цикла посвящена датчикам давления. В составе теплосчетчика они встречаются нечасто. Почему? Дело в том, что действующие «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя» разрешают обходиться без них в закрытых системах теплопотребления, а также в открытых, если тепловая нагрузка в них не превышает 0,5 Гкал/час . Под эту категорию попадает большинство наших стандартных «домовых» систем. А раз так, то зачем тратить лишние деньги на оборудование? По той же причине и многие тепловычислители — те, что предназначены для применения в сфере ЖКХ — «не умеют» работать с датчиками давления. Поэтому вопрос о том, нужны ли в вашем конкретном случае, в вашем конкретном узле учета эти датчики, нужно решать заранее, на стадии разработки и согласования проекта. Ведь если в проект ошибочно заложен и по недосмотру согласован вычислитель, который с датчиками давления не работает, то в дальнейшем недостаточно будет просто докупить и смонтировать датчики — придется менять и его.

Роль измерений давления в учете тепла

Но почему в одних случаях обходиться без датчиков давления можно, а в других — нет? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте обратимся к формулам.

Как известно, в простейшем случае тепловая энергия определяется как произведение массы теплоносителя, прошедшего через систему теплопотребления, на разность удельных энтальпий теплоносителя на входе (в подающем трубопроводе) и выходе (в обратном трубопроводе) системы:

Читать еще:  Как врезать тену в систему отопления?

Теплосчетчик «напрямую» измеряет на массу и энтальпии, а объем и температуры. Массу он находит по известной со школы формуле «плотность на объем» —

И это было бы просто, если б не одно но: плотность воды зависит от ее температуры и давления. Причем зависимость эту нельзя выразить точной формулой — она определяется либо по специальным таблицам, либо при помощи апроксимирующего полинома. И энтальпия — это тоже функция давления и температуры, и тоже «табличная».

Таким образом, чтобы реализовать простейшую формулу M (h1 – h2), вычислитель должен получить от своих датчиков (измерительных преобразователей) информацию об измеренном объеме, температурах и давлениях, затем, зная температуры и давления, найти соответствующие им значения плотности и энтальпий, вычислить массу, вычислить разность энтальпий и только затем уже найти Q.

Получается, что без знания давлений теплосчетчик практически не способен выполнять свои функции? Теоретически — да. А на практике все определяется той точностью, с которой мы хотим производить измерения.

Не секрет, что если умножить не массу на разность энтальпий, а объем на разность температур, то в цифрах получим ПРИМЕРНО тот же результат. Ведь плотность воды при любой температуре и любом давлении БЛИЗКА к 1000 кг/м 3 , поэтому мы можем считать, что масса одного кубометра воды всегда ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО равна одной тонне. Так же и значения удельных энтальпий (в калориях на грамм) численно ПРИМЕРНО равны значениям соответствующих температур (в градусах Цельсия). А как велики эти «примерно» и «приблизительно»? Посмотрим табличку с цифрами и сами все увидим.

Воспользовавшись приведенными в таблице данными, каждый может посчитать, насколько мы ошибемся, если при одних и тех же значениях температур и давлений вместо точной формулы (масса на разность энтальпий) применим приближенную (объем на разность температур). Если для нас такая точность приемлема — пожалуйста. Но она не приемлема с точки зрения российских «Правил учета». Поэтому наши теплосчетчики вычисляют и плотности, и энтальпии. А вот европейские приборы — нет; в них используется упрощенная формула, правда, в нее для «улучшения точности» введен специальный коэффициент — коэффициент Штюка. Но о нем мы поговорим в одной из следующих лекций нашего цикла. Пока же вернемся к измерению давлений.

Как вы уже поняли, чтобы измерять тепло точно, необходимо вычислять плотности и энтальпии. Чтобы вычислять плотности и энтальпии, нужно знать давление. Но ведь в самом начале статьи мы сказали, что зачастую измерять давление. необязательно! Противоречие? И да, и нет. Потому как здесь все снова определяется тем, с какой точностью мы хотим учитывать тепло. И массу теплоносителя, разумеется. Посмотрим еще раз в нашу таблицу. Видно (сравниваем столбцы для температур 100 и 101°С), что при неизменном давлении с изменением температуры и плотность, и удельная энтальпия изменяются, скажем так, ЗАМЕТНО. А вот при одной и той же температуре, но разном давлении — НЕ ОЧЕНЬ. Кроме того, в нормально работающих системах теплоснабжения давление БОЛЕЕ-МЕНЕЕ постоянно. И ученые мужи посчитали и доказали: если в системах с тепловой нагрузкой менее 0,5 Гкал/час давление не измерять, а использовать приближенные к реальности константы, то точность измерений тепловой энергии не выйдет за установленные «Правилами учета» рамки. Слова «приближенные к реальности» выделены не зря: если значения давлений ввести в вычислитель наобум, да еще и задать их, например, одинаковыми для подающего и обратного трубопроводов, то учет будет некорректным.

Устройство датчиков давления

Итак, мы определились с тем, что датчики давления в составе теплосчетчика нужны тогда, когда тепловая нагрузка в системе превышает 0,5 Гкал/час. Или тогда, когда хочется быть особо уверенным в результатах учета. Или — когда по каким-либо причинам необходимо контролировать (регистрировать) давления в трубопроводах. Ведь «Правила учета» разрешают не использовать датчики тем, кто желает сэкономить на оборудовании, но не запрещают применять их тем, кому это для чего-либо нужно.

В общем, во многих случаях датчики давления в составе теплосчетчика необязательны, но полезны. Да и стоят они недорого, особенно по сравнению с преобразователями расхода. Принцип работы датчика прост: давление среды воздействует на чувствительный элемент, от чего его свойства изменяются, и эти изменения электронной схемой «транслируются» в выходной сигнал, пропорциональный давлению. В качестве чувствительного элемента может выступать, например, мембрана с расположенными на ней тензорезисторами. Под давлением тензорезисторы деформируются (тем сильнее, чем выше давление), в результате изменяется их электрическое сопротивление. По величине этого изменения и определяется давление.

Отметим: бывают датчики избыточного, а бывают — абсолютного давления. Избыточное — это давление сверх атмосферного, абсолютное — сумма атмосферного и избыточного. Если датчики давления изначально не входили в комплект теплосчетчика, то при их выборе необходимо точно знать, информацию о каком именно давлении — избыточном или абсолютном — должен получать вычислитель.

Монтаж и подключение датчиков давления

Внешне датчик давления представляет собой, как правило, небольшой цилиндр, в нижней части которого имеется резьба (чаще М20х1,5) для монтажа, в верхней — разъем или клеммник для подключения кабеля связи с вычислителем. В отличие, скажем, от термопреобразователя, чувствительный элемент которого всегда отделен от контролируемой среды как минимум корпусом, а чаще — защитной гильзой, чувствительный элемент датчика давления должен со средою соприкасаться. А среда в нашем случае — это горячая или очень горячая вода, в которой могут содержаться механические примеси. А мембрана датчика — деталь довольно нежная. Поэтому датчик давления монтируется не прямо «в стенку» трубопровода, а через так называемое отборное устройство — импульсную или демпферную трубку. Это, действительно, трубка, большая часть которой «свернута в кольцо». Одним концом присоединяется (обычно при помощи сварки) к трубопроводу, на другом монтируется датчик давления. Трубка защищает датчик от воздействия высокой температуры (вода в «кольце» остывает) и пульсаций давления. А чтобы датчик можно было легко демонтировать (для диагностики, ремонта, поверки), к трубке он присоединяется не напрямую, а через запорную арматуру (кран, вентиль).

Выходной сигнал датчика давления — чаще всего токовый. Сила тока изменяется в диапазоне 0-5, 0-20 или 4-20 мА пропорционально измеряемому давлению. Применяются также датчики, информативный параметр сигнала которых — напряжение. Поэтому при выборе датчиков давления необходимо знать, с каким именно сигналом работает ваш вычислитель.

Заключение

Вот, пожалуй, и все, что мы хотели рассказать о датчиках давления. В открытых системах теплопотребления с тепловой нагрузкой свыше 0,5 Гкал/час их применение в составе теплосчетчика обязательно, в системах с меньшей нагрузкой, а также в закрытых системах — на усмотрение потребителя. Если датчики давления не используются, в вычислитель должны быть введены осмысленные, близкие к реальным (расчетным, проектным) константы давлений. А при подборе датчиков для конкретного вычислителя необходимо знать, какое давление (абсолютное или избыточное) должен измерять датчик, и какой сигнал (токовый или напряжение) он должен передавать.

Перепечатка, копирование, тиражирование материалов «Школы Теплопункта» возможны только по согласованию с автором. Ссылки на страницы «Школы Теплопункта» могут размещаться на страницах других сайтов без предварительного согласования.

Датчики давления: выбор и примеры использования

Датчики давления TML измеряют давление жидкостей (масла или воды) и газов. Оснащены чувствительными элементами на основе тензорезисторов TML, изготовленных специально для датчиков давления. Датчики обеспечивают достоверные и высокоточные измерения, надежны при проведении долговременных испытаний. Датчики давления типов PW-PA, PWH и PW-PAH идеально подходят для прецизионных статических измерений, а типы PWF, PWFA, PWFC, PWFD и PWFE имеют конструкцию с плоской мембраной, которая лучше всего подходит для проведения динамических измерений. Тип PWFA оснащен встроенным усилителем, может использоваться при высоких температурах до +120 градусов C, а выходное напряжение составляет 0.5-5 В. Тип PW-PAH является высокотемпературным датчиком давления и предназначен для работы в средах при температуре до +170 градусов C, имеет малые габариты. Типы PDA/PDB — это миниатюрные датчики давления. Их чувствительный элемент имеет диаметр 7.6 мм и толщину всего 2 мм.

Выходная полярность в зависимости от нагрузки

Измеренное значение меняется в положительном (+) направлении при увеличении давления.

Выбор датчика давления

Примеры применения датчиков давления

Статическое измерение

Измерение статического давления воды (масла) в сосудах, работающих под давлением.

Динамическое измерение

Измерение колебаний давления в трубопроводах.

Измерение нагрузки гидравлического домкрата

Методика расчета коэффициента преобразования при измерении нагрузки гидравлического домкрата (кН или МН) с помощью датчика давления:

Поправочный коэффициент (K) = C x A
K — поправочный коэффициент
C — калибровочный коэффициент датчика
A — площадь поверхности цилиндра домкрата, на которую воздействует давление
F — максимальная нагрузка домкрата
P — максимальное давление домкрата

Пример:

Определите поправочный коэффициент, если датчик давления установлен на домкрате с максимальной нагрузкой 3 МН, а площадь поверхности цилиндра, находящаяся под давлением, равна 500 см 2 .

Выбираем датчик давления с пределом измерения выше 60 МПа, потому что максимальное давление домкрата равно 60 МПа. В этом случае следует использовать PWH-70MPA, так как его предел измерения — 70 МПа. Если калибровочный коэффициент для PWH-70MPA равен
C= 0,035 МПа/1 x 10 -6 strain,
тогда поправочный коэффициент (K) равен
C x A = 0,035 x 10 6 x 5 x 10 -2 = 1,75 x 10 3 Н.
При переводе в МН получим:

Следовательно, настройки системы сбора данных TDS-540 должны быть следующими:
Sensor mode: 4 GAGE
Coefficient: +0.00175
Unit: MN
Point: ###.###

После ввода настроек на экране отображаются следующие данные:
Coefficient: 1.75000E-3
Unit: MN
Point: ###.###

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector