Электроконтактный манометр

Назначение

Контроль давления горючего важен для инжекторных и дизельных двигателей. Если не будет обеспечено необходимое давление, топливо не справится с сопротивлением форсунок, мотор будет работать с перебоями, увеличится расход горючего. За состоянием современного автомобиля следит бортовой компьютер, если он установлен. Но отслеживать давление в топливной системе не является его функцией. Ее выполняет манометр для проверки давления топлива. С его помощью контролируются элементы топливной системы.

Важно, что манометр можно подключать параллельно, не нарушая работу топливной системы (автор видео — Сам себе механик)

Конструкция и принцип действия

При работе манометра используется принцип равновесия. Измеряемое давление уравновешивается силой, которую создает упругая деформация чувствительного элемента, например, трубчатая пружина или  мембрана с двумя пластинами и др. Один конец устройства запаян в держатель, а второй с помощью рычага связан с механизмом, который переводит линейные изменения в движение стрелки на циферблате.

Рассмотрим устройство манометра для измерения давления, чувствительным элементом которого является трубчатая пружина. Это наиболее распространенные измерители, так как имеют хорошие технические характеристики, простую конструкцию, надежны в эксплуатации, позволяют выполнять измерения в широком диапазоне.

Широкое применение удалось достичь благодаря простоте конструкции прибора. В его основе используется трубка пустая внутри с сечением в виде овала или эллипсоида. Измеряемая среда действует на трубку, которая под давлением деформируется. С одной стороны трубка с помощью штуцера подключается к системе, а со второй соединена с механизмом, передающим деформационные изменения.

Передаточный механизм состоит из следующих элементов:

• шестеренки;;
• указателя (стрелки);
• зубчатого сектора;
• поводка.

Между зубьями сектора и шестеренкой вставлена пружина в виде пружины для исключения мертвого хода. Так как трубка имеет разные площади поверхности внутри и извне, под воздействием давления она пытается выпрямиться. Запаянный свободный конец с помощью рычага передвигает стрелку измерителя относительно шкалы. Если максимальное давление не превышает 25 бар, точность прибора составляет 2,5, свыше 25 бар – 1,5.

Виды

Типы манометров для измерения давления различаются по принципу действия:

• жидкостные (трубные);
• мембранные;
• пружинные;
• сильфонные;
• поршневые;
• пьезоэлектрические манометры;
• радиоактивные;
• тензоманометры (проволочные).

Каждый вид приведенных приборов отличается используемым чувствительным элементом и принципом работы.

Различаются измерители назначением:

1. Общетехнические, применяемые для измерений в средах не агрессивных к сплавам из меди.
2. Электроконтактные. Отличительной чертой устройств является возможность регулирования измеряемой среды.
3. Специальные. Они предназначены измерять давление в разных газах, различают кислородные, аммиачные, ацетиленовые, для негорючих и горючих газов. Они отличаются по цвету.
4. Эталонные. Отличаются высоким классом точности, поэтому применяются в качестве образца для проверки, испытаний и регулировки других измерительных приборов.
5. Судовые. Применяются на морском и речном транспорте.
6. Железно-дорожные. Применяются на ж/д транспорте.
7. Самопишушие. Приборы оснащены механизмом, который регистрирует на диаграммной бумаге график работы измерителя.

Манометры используются в промышленности, в быту, в других сферах деятельности в зависимости от целей применения и технических характеристик.

Устройство электроконтактного манометра

Конструктивно устройство представляет собой доработанный стрелочный манометр. Отличия заключаются в следующем:

• Ось стрелки индикатора изолирована от корпуса, деталей электроконтактного прибора и шкалы.
• На циферблате добавлены две стрелки, задающие (Р_вкл) и (Р_откл)Их можно перемещать по шкале.
• Эти стрелки находятся на одной оси с главной индикаторной стрелкой, места их крепления изолированы друг от друга,
• Индикаторная стрелка вращается независимо от задающих.
• К подшипникам крепления стрелок подведены токоведущие ламели, электрически присоединенные к соответствующей стрелке. С другой стороны ламели выведены в контактную группу.
• Провода могут монтироваться к клеммам внутри корпуса, а могут выводиться наружу пучком со смонтированным разъемом на конце.

Иногда стрелку, задающую (Р_вкл), делают синего цвета, а стрелку для (Р_откл)- красного. Но у большинства моделей обе стрелки синие, и их различают по положению на шкале: (Р_вкл) всегда левее. Подключение оборудования к электроконтактному манометру проводится в зависимости от варианта его исполнения.

Для различных потребителей и коммутационных схем выпускается несколько разновидностей (исполнений) устройства:

1. Одноконтактное нормально разомкнутое.
2. Одноконтактное нормально замкнутое.
3. Двухконтактное, оба нормально замкнутых.
4. Двухконтактное, оба нормально разомкнутых.
5. Двухконтактное, один нормально замкнутый, другой- нормально разомкнутый.
6. Двухконтактное, один нормально разомкнутый, другой- нормально замкнутый.

С помощью подбора нужного варианта исполнения можно обойтись без дополнительных инвертирующих реле, усложняющих и удорожающих электрическую схему оборудования и повышающих вероятность его отказа.

Краткий обзор некоторых моделей датчиков и их особенности

ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06

ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06 от производителя ЗАО «Росма» собираются на базе манометров ТМ-510, а после установки электроконтактной приставки становятся полноценными ЭКМ.

В данных моделях ЭКМ используются контакты с магнитным поджатием, которые позволяют коммутировать большие токи с большой разрывной мощностью контактов, по сравнению с приборами, имеющие скользящие контакты.

ЭКМ ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06 характеризуются надежным электрическим соединением при динамических нагрузках.

Основные характеристики:

1. Двухконтактная электрическая схема;
2. Максимально возможное напряжение ~380 В;
3. Максимально возможный ток — 1 А;
4. Максимально возможная разрывная мощность контактов — 30 Вт;

ЭКМ 100 Вм

ЭКМ 100 Вм – является электроконтактным манометром на микровыключателях, предназначен для замыкания или размыкания электрической цепи при достижении заданного предела давления. Обеспечивает визуальную индикацию контролируемого давления.

При необходимости может быть оснащен дополнительными опциями:

1. Бобышки, отводы или импульсные трубки ;
2. Краны и клапаны;
3. Прокладки, переходники, демпферы и т.д.

Модель ЭКМ 100 Вм имеет следующие характеристики:

• Диапазон возможных измерений до 4 МПа;
• Класс точности 2.5;
• Диаметр корпуса 100 мм;
• электроконтактной группой V исполнения по ГОСТ 2405-88.

Технологии не стоят на месте, все совершенствуется, в том числе и конструкции измеряемых приборов.

Так, например, современные цифровые датчики ЭКМ-1005, ЭКМ-2005 от заводов-изготовителей Теплоклимат, Теплоконтроль и Элемер, совсем скоро вытеснят устаревшие стрелочные приборы. Это электронные показывающие современные интеллектуальные контактные манометры имеющим как дискретные, так и аналоговый выход (4-20 мА).

Они уже пользуются на рынке достаточно большим спросом

Поэтому не важно, какими характеристиками обладает прибор, рано или поздно появится новый, более удобный и полезный в работе

Что такое электромагнитное реле, их виды и принцип работы

Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить

Что такое термостат и какой у него принцип работы

Что такое контактор: назначение, принцип работы, виды, схемы подключения

Принцип работы и схема подключения теплового реле

Как подключить однофазный электродвигатель — схема с конденсатором

Подключение экм к пускателю

• admin
• Стройка и ремонт

Электроконтактные манометры получили очень широкое распространение в системах автоматики безопасности котельных, ТЭЦ и ЦТП. Они не только контролируют давление, но также отлично позволяют осуществлять управление производственными процессами, в частности, включение-выключение насосов. В данных аспектах ЭКМ являются прекрасной альтернативой реле давления. Например, для обеспечения контроля давления водогрейного котла в допустимых пределах необходимо либо два реле давления (отдельно реле низкого и отдельно реле высокого давления), либо всего лишь один электроконтактный манометр с двумя контактными группами.

Промышленностью выпускаются следующие виды ЭКМ:— электроконтактные манометры на микровыключателях;— электроконтактные манометры с магнитомеханическими контактами;— взрывозащищенные.

Чтобы понять, будет ли оправданно применение электроконтактного манометра в данной конкретной схеме, нужно рассмотреть достоинства и недостатки данного прибора.

При установке ЭКМ не потребуется никаких тройников или фитингов, так как он уже собран в едином корпусе для коммутационных контактов и контрольного манометра. То есть в одном приборе мы можем не только контролировать давление, но и видеть текущее его значение. Также достоинствами электроконтактного манометра является простота его настройки, а также более точная визуализация настроенных пределов срабатывания по давлению. Пределы настраиваются с помощью контактных стрелок, без использования специализированного инструмента, необходима только индикаторная отвертка.

Недостатком ЭКМ являются низкие токи коммутации (всего 300-500 мА), что требует подключение управляемых устройств большой мощности производить через промежуточные реле во избежание обгорания контактов манометра.

Принципиальные электрические схемы электроконтактных манометров

Типы исполнения электроконтактных манометров: 1 — указательная стрелка; 2,3 — электроконтактные уставки; 4,5 — зоны замкнутых и разомкнутых контактов соответственно; 6,7 — объекты воздействия

Электроконтактные манометры имеют типовую схему функционирования, которая может быть проиллюстрирована на предыдущем рисунке. При увеличении давления и достижении им определённого значения указательная стрелка 1 с электрическим контактом входит в зону 4 и замыкает с помощью общего контакта 2 электрическую цепь прибора, что в свою очередь, приводит к включению в работу объекта воздействия 6.

Электроконтактный манометр ДМ2010СгУ2 исполнения 5

В зависимости от назначения используются различные модификации ЭКМ, имеющие следующие исполнения электрических схем:Исполнение 1 – с одним контактом на замыкание;Исполнение 2 – с одним контактом на размыкание;Исполнение 3 – с двумя контактами на размыкание-размыкание;Исполнение 4 – с двумя контактами на замыкание-замыкание;Исполнение 5 – с двумя контактами на размыкание-замыкание (левый контакт – размыкающий, правый – замыкающий);Исполнение 6 – с двумя контактами на замыкание-размыкание (левый контакт – замыкающий, правый – размыкающий).

Подключение электроконтактного манометра

Самые распространенные в теплотехнике схемы ЭКМ – это схемы с двумя контактами, то есть исполнения 3, 4, 5 и 6. Рассмотрим подключение на примере электроконтактного манометра ДМ2010СгУ2.

В манометрах данной марки исполнение можно определить по цвету сигнальных стрелок:— исполнение 5 – оба указателя синие.— исполнение 6 – оба указателя красные.— исполнение 3 – левый указатель (min) – синий, правый (max) – красный;— исполнение 4 – левый указатель (min) – красный; правый (max) – синий;

Подключение электроконтактного манометра к приборам электрической цепи осуществляется четырёхжильным кабелем по схеме, обозначенной на рисунке:— контакт 1 — общий провод;— контакт 2 — сигнал min;— контакт 3 — сигнал max;— контакт 4 — заземление.

Контакты пронумерованы на вилке разъема, которая располагается на корпусе манометра, на самой розетке нумерация отсутствует.

Использование, преимущества и недостатки электроконтактных манометров

Устройства весьма популярны в различных отраслях промышленности и инфраструктурных систем:

• Технологические установки.
• Машиностроительные станки.
• Генерация и распределение тепла.
• Водопроводные сети.
• Компрессорная техника.
• Промышленные холодильники.

Электроконтактные приборы обладают рядом важных преимуществ по сравнению со своим функциональным конкурентом- реле давления. К ним относятся:

• Не требуется отдельного соединения для подключения манометра.
• Простота настройки пределов срабатывания, не нужны специальные инструменты.
• Четкая визуализация настроек.

Есть у устройства и недостатки:

• Малый предельный ток, который электроконтактный прибор может коммутировать. Это ограничивает мощность нагрузки. Для больших нагрузок манометр будет только сигнализирующим элементом, его приходится использовать для управления более мощными коммутационными приборами.
• Высокая цена. Стоит примерно втрое дороже реле. (Зато не надо тратиться на отдельный манометр).

Контактный манометр удобно использовать в случаях небольшой мощности нагрузки и отсутствия современной электронной системы автоматики.

Устройство манометра

Среди плюсов данного устройства хочется отметить то, что в одном корпусе собран сам манометр и контрольно-коммутационные контакты, а это значит, что при монтаже не нужна будет установка лишних фитингов или тройников. Но основным положительным качеством таких устройств является то, что оно весьма просто в плане настройки и то, что с его помощью более точно визуализируются пределы давления.

Выглядит это так: оператор, при помощи стрелок с контактами, выставляет пределы по давлению, не применяя для этого никаких особых ключей, а после настройки все это будет весьма наглядно выглядеть (то качество, которое напрочь отсутствует у реле).

Среди отрицательных качеств устройства отмечу небольшой коммутируемый ток (всего 300-500 мА). В связи с этим, подключение устройств большой мощности возможно только через мощные промежуточные реле, которым для работы требуется свой источник питания.

Существует много вариантов схем включения манометров ЭКМ, но я покажу только один из принципов построения схем и объясню ее работу. Принцип работы и построение схем включения устройства я попытаюсь пояснить на примере устройства, осуществляющего управлением мотором погружного насоса.

Эта схема, помимо самого ЭКМ, содержит магнитный пускатель 1, управляющее реле 3, реле времени 6, пару промежуточных реле 9 и 12 и электронасос 18. Работает все это довольно несложно.

Фазные провода питающей сети (А, В, С), посредством нормально открытых контактов 2 пускателя 1 подключаются к питающим контактам мотора 18, приводящего в действие насос погружного типа.

Так как фазы А и В питающей сети являют собой еще и источник питания для катушки пускателя 1, то между ними включена цепочка, состоящая из нормально открытого контакта 4 (3), управляющего реле и катушки пускателя

Подключение электроконтактного (сигнализирующего) манометра

В зависимости от назначения используются различные модификации манометров ЭКМ, имеющие различные типы электрических схем: — тип 1 – одноконтактный на замыкание; — тип 2 – одноконтактный на размыкание; — тип 3 – двухконтактный на размыкание-размыкание; — тип 4 – двухконтактный на замыкание-замыкание; — тип 5 — двухконтактный на замыкание-размыкание; — тип 6 — двухконтактный на размыкание-замыкание.

(Для наглядности далее приведено обозначение возможных коммутирующих групп на электрической схеме, для манометров типа с 3 по 6)

Так, из принятых стандартов для сигнальных устройств, следует сказать о цветовой маркировке коммутационных проводов электроконтактных манометров. При изготовлении, а соответственно и при подключении коммутационных проводов манометров приняты следующие цвета:

— минимум – синий; — красный – максимум; — желтый – общий.

Реже встречаются задвижки с однофазным электроприводом

Рассмотрим автоматику управления электроприводом SP0. Данный электропривод интересен тем, что питание электродвигателя в минимальной комплектации отключается самим приводом при достижении крайних состояний – положений «открыто» и «закрыто».

Допустим, что задвижка закрыта (Рис. 4). При замыкании манометром фазового провода через вывод min и нормально замкнутые контакты кв реле времени РВ срабатывает промежуточное реле РПО. Это реле замыкает свою цепь питания контактами ко2, включает магнитный пускатель ПО контактами ко1 и подключает нулевой провод к реле времени РВ через контакты ко3. При полностью открытой задвижке конечный выключатель S3 подключает вывод 20 к выводу 22, замыкая линию фазы и включая реле времени. Через промежуток времени, определяемый реле РВ, контакт кв размыкает питание всей схемы открытия.

Схема управления закрытием задвижки аналогична рассмотренной схеме – при достижении верхнего предела давление манометр включает промежуточное реле РПЗ и пускатель ПЗ, также замыкается нулевой провод на реле времени. При полном закрытии задвижки замыкаются выводы 23 и 26 через переключатель S4, запуская реле времени. Через размыкание общего контакта кв обесточивается схема закрытия.

Включение реле времени необходимо для компенсации инерционности электроконтактного манометра. Без задержки возможно многократное срабатывание схемы до размыкания выводов min или max от общего провода.

Пишите ,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Источник

Электроконтактные манометры ДМ, ЭКМ

Электроконтактные манометры (ДМ, ЭКМ), мановакуумметры (ДА), вакуумметры (ДВ) (далее именуемые “манометры”) (рис. 1, 2) в комплекте с сигнализатором МС-3-…

предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления некристаллизующихся жидкостей, пара и газа, неагрессивных к материалам деталей, контактирующих с измеряемой средой, дискретного управления электрическими цепями вспомогательных и регулирующих устройств (при превышении номинального, то есть порогового, значения происходит замыкание или размыкание электрической цепи) и подачи светового и звукового сигналов.Комплект манометра с сигнализатором МС-3-…

может применяться для контроля давления в технологических системах нефтяной, химической, пищевой и других отраслей промышленности.

Комплект манометра с сигнализатором, например, может применяться для контроля герметичности межстенного пространства двустенного резервуара (рис. 3), а также для двустенной арматуры на АГЗС, ГНС.

Устройство, принцип работы

Устройство манометра: Манометры изготавливаются на базе невзрывозащищенных приборов:

• ДМ (ДА, ДВ) — манометров со скользящими контактами;
• ЭКМ — манометров на микропереключателях. Взрывозащищенность манометров достигается их доработкой и применением совместно с сигнализатором МС-3, который выполняет функции барьера искробезопасности. Доработка манометров не касается их измерительной части и заключается в шунтировании контактов диодами, проведении дополнительных проверок и маркировании.Принцип работы: Установка порогов давления осуществляется перемещением “сигнальных” стрелок манометра. В нормальном состоянии электрические контакты манометра замкнуты накоротко.

При достижении порогового давления контакты размыкаются и ток протекает в одном направлении — через диод, шунтирующий контакты. Сигнализатор МС-3- реагирует загоранием соответствующего светодиода, подачей звукового сигнала и переключением выходного реле.

Защита от ложных срабатываний обеспечивается контроллером сигнализатора МС-3- который осуществляет логическое преобразование импульсных сигналов манометра, возникающих от дребезга контактов при вибрации или при неустойчивом контакте.

Обозначение, варианты исполнения

Обозначение, варианты исполнения, Примечания:

1. Для контроля герметичности двухстенных резервуаров хранения светлых нефтепродуктов используется мановакуумметр ДА2010/ ДА2005-Ex с диапазоном измерения (-1…0,6) (кгс/см2), позволяющий регистрировать понижение избыточного давления с 0,2 кгс/см2 до нуля.
2. Для контроля резервуаров хранения СУГ используются манометры ДМ2010 (ДМ2005) или ЭКМ-100 (ЭКМ-160) с диапазоном измерения от нуля до верхнего предела давления в межстенном пространстве в нормальном и аварийном режимах. В данном случае возможно как понижение давления — при разгерметизации наружной стенки резервуара, так и его повышение — при разгерметизации внутренней стенки резервуара.

Устройство ЭКМ

ЭКМ является устройством, имеющий форму цилиндра и очень похожим на обычный манометр. Но в отличие от него в состав ЭКМ входят две стрелки, задающие значения уставок: Рмакс и Рмин (их перемещение осуществляется по шкале циферблата в ручную). Подвижная стрелка, показывающая реальное значение измеряемого давления коммутирует контактные группы, которые замыкаются или размыкаются при достижении ей выставленного значения. Все стрелки располагаются на одной оси, но места, в которых они закреплены, изолированы и не соприкасаются друг с другом.

Ось индикаторной стрелки изолирована от деталей прибора, его корпуса и шкалы. Она совершает вращения независимо от других.

К подшипникам, с помощью которых крепятся стрелки, подведены специальные токоведущие пластины (ламели), соединенные с соответствующей стрелкой, а с другой стороны эти пластины выведены в контактную группу.

Помимо вышеперечисленных составляющих, ЭКМ как и любой манометр имеет также чувствительный элемент. Почти во всех моделях, этим элементом является трубка Бурдона, которая перемещается вместе со стрелкой, жестко закрепленной на нём, также в роли данного элемента для датчиков, измеряющих давление среды более 6 МПа, используется многовитковая пружина.

Для примера рассмотрим подключение электропривода задвижки ГЗ-А

Данный электропривод многооборотный, питается трехфазным переменным током. ГЗ-А содержит цепи управления дистанционной сигнализацией, которые для наглядности не будем рассматривать в примере.

Управлять работой схемы будет электроконтактный манометр типа ДМ. В качестве коммутационных элементов применим магнитные пускатели ПАЕ третьей величины с четырьмя контактами, работающими на замыкание и с двумя – на размыкание, из размыкающих контактов задействуем только один.

Допустим, в начальный момент задвижка находится в закрытом положении. При снижении давления жидкости или газа манометр замыкает провод фазы С через контакт min, и нормально замкнутый контакт КПЗ3 на якорь пускателя ПО, а по цепи от нейтрального провода –  через конечный выключатель положения «открыто» КВО и муфтовой выключатель МВО. Магнитный пускатель ПО обходит цепь манометра ДМ замыкая контакт КПО2. Для исключения срабатывания цепи запуска закрытия задвижки, ПО блокирует пускатель ПЗ, разрывая цепь питания размыкающими контактами КПО3. При полном открытии задвижки размыкается контакт КВО и схема обесточивается.

При достижении максимального давления замыкается вывод max манометра ДМ. На пускатель закрытия ПЗ через контакты манометра и нормально замкнутый контакт КПО3 подключается к фазе С с одной стороны, а с другой – через контакты закрытия концевика КВ3 и муфтового выключателя МВЗ – к нулевому проводу. ПЗ замыкает цепь питания своего якоря контактами КПЗ2, обеспечивая полный цикл закрытия задвижки. Контакты П3 включают электропривод на реверс, обратным, по сравнению с контактами ПО, подключением фазовых проводов А и С. При полном закрытии задвижки схема ПЗ обесточивается концевым выключателем КВЗ.

Муфтовые выключатели предназначены для защиты двигателя при высоком крутящем моменте вала. Повторное замыкание контактов МВО и МВЗ происходит при обратном вращении двигателя.

Электроконтактный манометр типа ДМ способен коммутировать до 0,5 А, что обеспечивает прямое подключение пускателей ПАЕ, якоря которых потребляют при включении максимум 0,25 А при напряжении 127 В. Коммутируемая контактной группой пускателя максимальная нагрузка составляет 17кВт, а для включения электропривода достаточно мощности в 0,18кВт. На практике рекомендуется включать цепи управления магнитным пускателем через промежуточные реле для предотвращения обгорания контактов манометра.

При использовании промежуточных реле количество задействованных контактов магнитных пускателе (ПО и ПЗ) сокращается до трех. Каждое промежуточное управляют двумя контактами, работающими на замыкание (для обхода цепи питания электроконтактного манометра и включения якоря контактора) и одним на размыкание (для предотвращения срабатывания цепи обратного хода двигателя). В остальном схема аналогична приведенной на.

Программное обеспечение

Программное обеспечение манометров является встроенным.

Внутреннее ПО состоит только из встроенной в микроконтроллеры манометра метрологически значимой части ПО. Программное обеспечение является не загружаемым и может быть изменено только на предприятии изготовителе.

Таблица

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» по Р 50.2.077-2014.