ВВЕДЕНИЕ. Управление технологическими процессами на современном предприятии перерабатывающей отрасли АТК не представляется возможным без объективной и оперативной

Управление технологическими процессами на современном предприятии перерабатывающей отрасли АТК не представляется возможным без объективной и оперативной информации о характеризующих их ход параметрах. Такую информацию получают с помощью измерительных преобразователей (датчиков) как общепромышленного назначения (для контроля температуры, давления, расхода, уровня), так и специальных (для контроля состава и качества сырья и готового продукта).

В первичных измерительных преобразователях широко применяются современные технические достижения в области приборостроения – микроминиатюризация, интегральные схемы. В основу действия специальных приборов положены методы фотометрии, инфракрасной спектроскопии; ультразвуковые волны, высокие и сверхвысокие частоты, ядерно-магнитный резонанс и т.д.

Характерная особенность пищевых продуктов заключается в том, что они являются химически активными и агрессивными средами. Кроме того, при ведении технологических процессов должна соблюдаться стерильность. При этом недопустимо внесение в продукт нежелательной микрофлоры или воздействие на развитие микробиальных процессов.

Все это накладывает определенные, специфические условия на средства измерения, применяемые в отрасли.

Все элементы первичных преобразователей, контактирующие с продуктом, должны быть коррозионно- и эрозионно-стойкими, исключающими возможность загрязнения продукта, появления постороннего запаха, ухудшения вкуса и цвета, снижения пищевой ценности.

Исключается применение токсичных материалов и сред. При использовании высокочастотных, сверхвысокочастотных, ультразвуковых и радиоактивных средств измерения должна учитываться возможность их нежелательного воздействия на контролируемый продукт.

В процессе конструирования приборов контроля, а также пробоотборников и других приспособлений необходимо предусматривать как возможность их безразборной автоматической мойки (при этом не допускается образование застойных зон, зазоров, щелей), так и быстрой их разборки и замены, что можно обеспечить блочностью их построения и агрегатированием.

Предметом рассмотрения настоящего курса являются первичные преобразователи, измерительные преобразователи и приборы контроля, предназначенные для получения информации о состоянии процессов.

Физическая величина, условно выбранная для передачи необходимых сведений, называется сигналом. Сигналы могут быть непрерывными и дискретными.

В настоящее время направление в развитии технического уровня отечественного приборостроения определяет Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП), в основу создания которой положен блочно-модульный принцип. ГСП предусматривает преобразование различных измеряемых параметров в единую форму информации, удобную для передачи на расстояние. Это обеспечивает совместную работу первичных преобразователей с различными приборами и устройствами, входящими в данную ветвь ГСП. Пневматические датчики имеют выходной сигнал 0, 02–0, 1 МПа, электрические: постоянный ток 0 – 20 мА, 4 – 20 мА и 0 – 5 мА. Напряжение постоянного тока: 0–10 и 0–20 В. Класс точности унифицированных датчиков составляет, в основном, 0, 6; 1, но некоторых 1, 6 и 2, 5.

В специальных преобразователях возможно сочетать приборы одной ветви с приборами другой. Так, преобразование электрических сигналов 0–5мА в нормированный пневматический осуществляется преобразователем типа ЭПП.

В настоящее время приборостроительной промышленностью освоено серийное производство агрегатированных комплексов средств вычислительной техники. Так, возможность построения простых и дешевых установок централизированного контроля относительно небольшого числа параметров позволяет выпускать комплекс агрегатных средств контроля и регулирования, выполненный на элементах микроэлектроники. Этот комплекс обладает большей, чем установки с циклическим каналом контроля, надежностью. Их достоинством является простота конструкции, обслуживания и ремонта, возможность наращивания и изменения структуры установки и ее характеристик в процессе проектирования и эксплуатации путем простого добавления блоков или замены в них типовых модулей. Применение таких установок экономически оправдано при автоматизации небольших объектов с относительно простым алгоритмом контроля и управления.

Прежде чем перейти к характеристике состояния разработки приборов для отрасли и перспективам развития специального приборостроения, необходимо привести основные положения из теории погрешности измерений.