Készítette: Dr. Füvesi Viktor

Átírás

1 Készítette: Dr. Füvesi Viktor

2 Pontosság Megbízhatóság Ár Gyorsaság Méréstartomány Alkalmazási körülmények

3 Mechanikai Pozíció Sebesség Gyorsulás Erő Stressz, nyomás Nyúlás Tömeg, sűrűség Nyomaték Áramlás, áramlási sebesség Alak, érdesség, orientáció Merevség Viszkozitás Hullám terjedés Villamos Töltés, áram Feszültség Vezetőképesség Amplitúdó, fázis Mágneses Mágneses mező Mágneses fluxus Permeabilitás Kémiai fizikai kémiai Koncentráció ph Összetétel Hőmérsékleti Hőmérséklet Hővezetés adioaktív Energia Intenzitás Emisszió eflexió Transzmisszió

4 Érzékelt paraméter % elmozdulás nyomás áramlás 5-15 tömeg, erő 20 vegyi összetétel 17 szint 7 hőmérséklet 6-10 nedvesség, páratartalom 2-3 egyéb forrás 2. forrás Hőmérséklet 50% Áramlás 15% Nyomás 10% Szint 6% Mennyiség (tömeg, térfogat) 5% Idő 4% Egyebek 6% sűrűség, nedvesség, stb.

5 Mért folyamatváltozó hőmérséklet nyomás áramlás Mérőberendezés ellenállás hőmérő hőelem folyadék, nyomásos hőmérők bimetál optikai pirométerek oszcilláló kvarc kristály manométer Bourdon-csöves manométer szilfon-csöves (Barton cella) nyomásmérő bélyegek mérőperem Venturi cső turbinás elektromágneses (indukciós) örvényszórásos ultrahangos rotaméter hővezető-képesség mérésen alapuló

6 Mért folyamatváltozó szintmérők összetétel Mérőberendezés lebegő úszós merülő úszós differenciál nyomás elvén alapuló hidrosztatikus kapacitás mérésen alapuló ultrahangos gammasugaras gáz-, folyadék kromatográf ph mérők vezetőképesség mérő törésmutató mérő

7

8 A mérések alapja Hőmérsékleti skála 1064,43 C Arany dermedéspontja 0,01 C Víz hármaspontja 231,9681 C Ón olvadáspontja -218,789 C Oxigén hármaspontja -182,962 C Oxigén forráspontja 1539 C Vas olvadáspontja (pontatlan) 1773 C Platina olvadáspontja -259,34 C Hidrogén hármaspontja

9 Platina ellenállás-hőmérő IEC 751 alapján Platina használatának okai: Kémia ellenálló-képesség Hőmérséklet állandója kellően nagy ahhoz, hogy mérhető ellenállás változás produkáljon a hőmérséklet változásával Megmunkálás nem befolyásolja a próbatest ellenállását Közel lineáris összefüggés a hőmérséklet és a ellenállás között t = o [1 + At + Bt 2 + C(t -100 o C) t 3 ] α = ( o ) értéke 0,00385 o C -1, 100 o A = 3, o C -1 B = - 5, o C -2 C = - 4, o C az ellenállás 100 o C -on, o az ellenállás 0 o C -on. Számításoknál használjuk a pontos értéket: 0, o C -1

10 Az ellenálláson átfolyó áram és a kapcsain észlelhető feszültségesés mérése (Volt-Amper mérés). Az ellenállás mérésére szolgáló mérőhidak használatával Ohmmérők ellenállásméréshez kidolgozott olyan kapcsolások, amelyekkel az ismeretlen ellenállás értéke közvetlenül a műszerről leolvasható.

11 Az ellenálláson átfolyó áram és a kapcsain észlelhető feszültségesés mérése (Volt-Amper mérés). t U I = t u t + u t U I 1 U / I 1 u

12 Az ellenállás mérésére szolgáló mérőhidak használatával t mérendő Minden ellenállás ismert Egyenfeszültség megtáplálás DB pontok egyen potenciálon t N 1 2 G zérust mutat Híd kiegyenlített t N v v mérési hibát okot vezetékek melegedése

13 Az ellenállás mérésére szolgáló mérőhidak használatával hőmérséklet kompenzálás v kiesik, ha 1 és 2 egyenlő (arányellenállások) Bekötésnél t és N soros kapcsolásban v N v t v N t

14 Az ellenállás mérésére szolgáló mérőhidak használatával A feszültségérzékelő kapcsokon nagy belső ellenállású ( be 10 7 ) műszerrel mérjük az t ellenálláson eső feszültséget. v3 és v4 vezeték-ellenállások nem okoznak feszültségmérési hibát, mivel a rajtuk folyó áram rendkívül kicsi na-a nagyságrendű. v1 és v2 -n eső feszültséget pedig nem mérjük, mivel a feszültségérzékelő kapcsok közvetlenül az t -n vannak elhelyezve. Az v ellenállások értékeinek eltérése a mérés pontosságát nem befolyásolja.

15 Hőelem hatás Seeback effektus Két különböző vezetőből álló áramkörben hőelektromotoros feszültség jelenik meg, ha a vezetők illesztései különböző hőmérsékleteken vannak. Hőmérséklet növekedésével különbözőképpen nő a két anyagban töltéshordozók mozgékonysága. Melegebből töltéshordozók vándorolnak a hidegebb felé. Peltier hatás Ha a hőelemen áram folyik, hőátvitel következik be a melegebb illesztéstől a hidegebb felé.

16 Csatlakoztatás Hidegpont kompenzáció Kompenzációs vezeték TC TC Hidegpont termosztát U a T M T V Cu U a ~ T M - T V

17 Jel Összetétel Hőmérséklet tartomány B Platina-30% -Platina-6% ódium 0 C C 600 C C 1200 C C E Chromega - Konstantán -260 C C 350 C C J Vas - Konstantán -200 C C 500 C C K Chromega - Alomega -260 C C N Nikkel króm ezüst ötv. - Nikkel ezüst ötv. 300 C C 850 C C -260 C C 500 C C Platina-13% ódium - Platina -40 C C 550 C C 1150 C C S Platina-10% ódium - Platina -40 C C 550 C C 1150 C C T éz - Konstantán -260 C C

18 Méréstartomány SITANS T200 DIN rail változat TD: -200 C 850 C, Hőelem: -200 C 1820 C mv: , Érzékelő TD vagy hőelem Kimenet 4-20 ma (Zöld/piros LED) Hidegpont kompenzáció 0, 20, 50, 60, 70 C Pontosság tip. 0,25 % Alkalmazási terület Univerzális alkalmazás

19 Méréstartomány TD: -200 C 850 C, Hőelem: -200 C 1820 C mv: , A/mA: -12 A 1000 ma Érzékelő TD PT100 (IEC 60751) Mérés Két, három vagy négyvezetékes TD csatlakoztatással Kimenet 4-20 ma kétvezetékes kimenet Pontosság tip. 0,1% Alkalmazási terület távadó Zone2, Zone1, érzékelő Zone2, Zone1, Zone0 obbanás védett kivitel II 1G EEx ia IIC T6/T4, PTB 05 ATEX 2049X SITANS TH TH100 TD érzékelőhöz

20 Két különböző hőtágulási együtthatóval rendelkező fém összefogva (pl. acél/réz) Alkalmazás: általában védelemként (pl. túlmelegedés ellen)

21

22 Legfontosabb jellemzők Mértékegységek Pa=N/m 2, 1 bar=10 5 Pa, psi pound/inch 2, 14,5 psi=1 bar Pa, MPa, Kpa, bar, torr, atm, psi, g/cm 2, inh2o, mmh 2 O, fth 2 O, inhg, mmhg Nyomás, nyomáskülönbség, vákuum relatív gauge és abszolút nyomástávadók Közvetlen nyomásmérők (múlt és jelen) U csöves manométer, ferdecsöves manométer merülőharangos, billenőgyűrűs, dugattyús Indirekt nyomásmérők (távadó alapelvek) Bourdon csöves, csőmembrános, diafragma típusú mérőeszközök

23 Távadók, átalakítók Kapacitív nyomástávadó Egy elektródás, két elektródás Induktív nyomástávadó Linear Variable Differential Transducer ezisztív típusú nyomástávadó Nyúlásmérő bélyeges, piezorezisztív Nyomáskülönbség mérők Felépítés, jellemzők Nyomás és nyomáskülönbség mérők beépítési lehetőségei Gőz, gáz és folyadék mérése, csaptelepek használata

24 Átszámítási táblázat

25 Siemens DS III érzékelő P Si membrán Piezorezisztív érzékelő Tartó cső Si hordozó Hőmérséklet érzékelő Piezorezisztivitásnak nevezzük azt a jelenséget, amikor a vezető vagy félvezető anyag mechanikai deformációk hatására megváltoztatja elektromos ellenállását.

26 érzékelő _ + elválasztó membrán membrán

27 elválasztó membrán dp 0 100% érzékelő túlterhelés P + P - P mérő membrán

28 Kompakt sorozat P200 sorozat DS III sorozat DP250 P280 sorozat P300 sorozat

29 SITANS P210 Méréstartomány mbar relatív nyomás Érzékelő piezorezisztív (SS membrán) Kimenet 4-20 ma, két vezetékes, vagy 0-10 V, 3 vezetékes Pontosság tip. 0,25 %, max. 0,5 % Alkalmazási terület energiaipar, gépgyártás, vegyipar, vízművek, hajóipar Technológiai csatlakozás G½ male, ¼ -18 NPT male (female), M20x1,5 male, special version

30 SITANS P250

31 P300 Series Méréstartomány bar (O: 600) relatív nyomás, 1 30 bar (100 bar) abszolút nyomás

32 SITANS P500 Alkalmazási terület: nyomáskülönbség, áramlás szintmérés. Méréstartomány 1, , mbar, Pstat: 160 bar Egyéb jellemzők A DSIII adataival megegyező

33 Felhasználási terület Hőmérséklet magasabb, mint a távadó specifikációja A közeg korrozív A közeg viszkozitása, vagy a szilárd anyag tartalma magas A közeg pulzál A közeg polimerizálódik, vagy kristályosodik mérés közben A folyamat érdekében tisztán kell tartani az érzékelési helyet (gyógyszeripar)

34 gáz, gőz folyadék dp folyadék