Электроконтактный манометр — схема подключения, типы, принцип работы

В водо- и газоснабжении, в нефтегазовой, химической отрасли для управления потоком жидкости или газа применяются задвижки с электроприводом.

Электропривод приводит в действие механизм, перекрывающий или открывающий задвижку. Использование электрического управления позволяет легко реализовать автоматику управления.

Что это за датчик и когда используется

Электроконтактный манометр — это датчик, который применяется для измерения избыточного и вакуумметрического давлений в разных средах (жидкость, газ, пар), используется в качестве сигнализирующего устройства прямого действия и позволяет управлять производственными процессами, при этом особым условием к среде является исключение ее кристаллизации.

ЭКМ применяется для выдачи сигналов управления исполнительным механизмам, которые поддерживают значения давления в трубопроводе, а также компрессорных установках, гидросистемах, пневмооборудованиях или бытовых автоклавах на определённом значении.

Электроконтактный манометр пользуется популярностью во многих отраслях промышленности и инфраструктурных системах:

• Энергетика;
• Металлургия;
• Нефтегазовая и нефтехимическая промышленность;
• Системы водоснабжения;
• Машиностроительные установки;
• Генерация тепла и его распределение.

Также ЭКМ востребованы в системах автоматики безопасности ТЭЦ, ЦТП и котельных.

Разновидности моделей датчиков

Производством электроконтактных манометров занимается немало производителей, некоторые предлагают достаточно широкую линейку моделей, приведенный ниже перечень разделен согласно различным заводам-изготовителям:

• ТМ (ТВ, ТМВ), 10-ой серии;
• PGS23.100, PGS23.160;
• ЭКМ100Вм, ЭКМ160Вм;
• ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06, ДМ2005Сг и ее аналог ТМ-610.05 РОСМА.

Все перечисленные модели делятся на манометры с микровыключателями и с магнитомеханическими контактами. Также производители выпускают приборы во взрывозащищенном исполнении и виброустойчивые или жидконаполненные (внутри заполнены диэлектрическим маслом, чаще всего глицерином) чтобы показания стрелки манометра “не скакали” при повышенной пульсации измеряемой среды. Глицерин внутри ЭКМ не даст стрелке быстро перемещаться.

Принцип работы электроконтактных манометров

Принцип работы ЭКМ заключается в замыкании или размыкании подвижным контактом некого уставочного значения. Подвижным контактом электроконтактного манометра является показывающая давление стрелка, которая поворачивается при изменении давления в измеряемой среде. Уставочное (регулируемое) значение выставляется вручную с помощью двух стрелок (минимальное и максимальное значение). Эти стрелки манометра после установки значений неподвижны.

Значение подвижной стрелки в рабочем процессе, как правило, находится между двумя уставочными, но при пересечении ей предельного значения происходит замыкание либо размыкание контактов внутренней электрической цепи (зависит от типа исполнения модели). Данные контакты можно использовать в различных релейных схемах для управления, например, пневматическими или электромагнитными клапанами, а также магнитными пускателями различных двигателей.

Обратите внимание! Коммутационная способность контактов электроконтактного манометра не позволяет коммутировать большие токи нагрузки.

На каждом электроконтактном манометре нанесена маркировка, которая описывает все его характеристики и разновидность.

В качестве простейшей автоматики, осуществляющей переключение между двумя состояниями (либо «закрыто», либо «открыто»)можно применить электроконтактный манометр

Такой манометр имеет две регулируемые стрелки минимального и максимального значения. При достижении стрелки одного из двух величин давления происходит замыкание общего провода с выводом min или max.

Рис. 1

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 (Рис. 2).

Рис. 2

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 (Рис. 3) для предотвращения обгорания контактов манометра.

Рис. 3

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 Рис. 3.

Принцип работы электроконтактных манометров

Алгоритм работы достаточно прост.

1. В качестве подвижного контакта в системе используется стрелка манометра.
2. Когда будет достигнут определенный уровень давления (значение можно установить в зависимости от стоящей перед устройством задачи), стрелка смещается.
3. При этом возможно как замыкание, так и размыкание цепи, что вызывает, соответственно, включение или отключение активного компонента системы.

Манометры, применяемые при монтаже трубопроводных систем, могут иметь самую разную компоновку. Выделяют такие группы:

• Одноконтактные – срабатывающие на замыкание (исполнение I по ГОСТ 2405-88) либо на размыкание (исполнение II). Приборы данного исполнения используются крайне редко.
• Двухконтактные – настроенные на пары значений (III, IV, V и VI типы).

В соответствии с ГОСТ 2405-88 в манометрах ЭКМ, сигнализирующее устройство имеет четыре варианта исполнения:

• III – два размыкающих контакта.
• IV – два замыкающих контакта.
• V – один контакт размыкающий (минимальное значение, синяя маркировка), один контакт замыкающий (максимальное значение, красная маркировка).
• VI –конфигурация, обратная предыдущей (замыкание на минимуме, размыкание на максимуме).

V тип исполнения считается стандартным, поскольку именно такой принцип функционирования манометров используется в большинстве схем.

Рассмотрим пример на основе работы насоса — до первой уставки насос будет накачивать давление в систему, между уставками оба контакта будут разомкнуты и система будет работать в обычном режиме, при достижении второй уставки замкнутый контакт подаст сигнал на откачку давления.

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.

Рис.4

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.

Фирмы-производители ЭКМ

Основные и самые известные производители датчиков ЭКМ являются:

• Теплоконтроль;
• Теплоклимат;
• WIKA;
• Теплоприбор;
• Аналитприбор;
• Эксперт;
• Манометр.

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;

ЭКМ100Вм

ЭКМ100Вм – 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 ЭКМ100Вм 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.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Метчик для нарезки резьбы — виды, констр... Обратный молоток — виды, принцип работы,... Режущий инструмент по металлу — классифи... Заточка и разводка ленточных пил, видео...