Меню

Измерение температуры сжатого воздуха



Основы измерения температуры точки росы

В настоящее время в производственных процессах практически повсеместно применяется такой универсальный и надежный источник энергии как сжатый воздух.

В зависимости от поставленных задач, к качеству сжатого воздуха могут применяться различные требования. Залогом постоянного и бесперебойного функционирования компрессора являются в том числе конкретные параметры влажности и температуры точки росы сжатого воздуха.

Обычно сжатый воздух производится из окружающего воздуха поршневыми или винтовыми компрессорами, а затем проходит процедуру осушки. Целью является производство сухого воздуха, чистого от масла и пыли. Частицы масла и пыли могут быть удалены посредством сложной системы фильтров. Значения же влажности должны быть понижены с помощью осушителей (рефрижераторных, мембранных, адсорбционных и т. д.)

Как вода попадает в сжатый воздух?

Воздух может содержать тем больше водяного пара, чем выше температура и чем больше объем воздуха. Если воздух сжимается, его способность содержать пар понижается. На определенном этапе сжатия, воздух предельно насыщается, и содержащаяся в воздухе вода выпадает в виде конденсата. Понижение температуры при этом увеличивает объем конденсирующейся воды. Таким образом значение относительной влажности воздуха на выходе из компрессора всегда составляет 100%. Количество воды, которая может образоваться при сжатии воздуха может быть достаточно большим. К примеру, при влажности 60% и температуре окружающей среды 20°С, компрессор мощностью 30 кВт выбрасывает в пневмосистему до 20 литров воды. Для больших компрессоров это значение будет гораздо выше.

Последствия содержания влаги

В зависимости от поставленных задач, к качеству сжатого воздуха могут применяться различные требования. Однако во всех случаях залогом продолжительной бесперебойной работы всей системы является мониторинг параметров влажности воздуха. Трубопровод в пневмосистеме обычно сделан из неоцинкованной стали. Так как скорость коррозии существенно повышается при превышении значения влажности в 50%, этого ни в коем случае нельзя допускать. В случае неоцинкованного трубопровода высокая влажность со временем приводит к коррозии. Ржавчина постепенно распространяется и достигает точек забора, что приводит к блокированию выпускных отверстий, выводу из строя управляющих элементов и простоям производства.

Кроме проблем, связанных с коррозией, содержание влаги оказывает непосредственное влияние на качество производимой продукции. Вот наиболее распространенные проблемы, которые могут быть вызваны повышенной влажностью:

  • Водопоглощающие продукты (специи, сахар) могут склеиваться во время транспортировки по пневмотранспортной системе.
  • В процессе лакирования и нанесения прочих покрытий могут образовываться пузыри.
  • Высверленные отверстия могут забиваться пылью
  • Зимой в неотапливаемых помещениях регулировочные вентили могут замерзать

Функции осушителя

Для решения проблем, вызванных слишком высокой влажностью, используют осушители различных типов. При работе с пневмосистемами температура точки росы используется в качестве параметра, определяющего сухость воздуха. Температура точки росы сжатого воздуха – это температура, при которой содержащаяся в воздухе влага конденсируется в форме воды. Чем меньше воды содержится в сжатом воздухе, тем ниже значение температуры точки росы.

Существуют различные типы осушителей. Адсорбционные и рефрижераторные наиболее распространены.

Рефрижераторные осушители

Рефрижераторные осушители охлаждают сжатый воздух приблизительно до 2-5°С. Так как температура точки росы составляет примерно такую же температуру, излишки водяного пара при этом конденсируются в виде воды. После этого воздух вновь нагревается до комнатной температуры.

В большинстве случаев при использовании рефрижераторных осушителей проводится мониторинг исключительно температуры, а датчики влажности и точки росы устанавливаются только или на крупных предприятиях, или в случае особенно ответственного производства. Тем не менее, информации о температуре обычно недостаточно, так как при следующих неисправностях осушителя влажность может превышать допустимый предел даже при нормальной температуре:

  • Не производится отвод конденсата из осушителя.
  • Сжатый воздух попадает в осушитель (трубы теплообменника износились).
  • Сжатый воздух попадает в обводной трубопровод (влажный сжатый воздух попадает в обводной трубопровод вместо осушителя).
  • Избыток конденсата из-за неисправной системы предварительной сепарации

Если рефрижераторный осушитель выходит из строя, это неизбежно ведет к конденсации влаги в системе сжатого воздуха. Это создает дополнительные проблемы (кроме уже названных) в случае, если конденсат накапливается в тупиковых ветках и не отсасывается автоматически. Для удаления воды в этом случае необходимо приложить достаточно серьезные усилия или высушить и выдуть ее большим количеством сжатого воздуха. Это часто ведет к повышению значений точки росы при отсутствии каких-либо видимых повреждений осушителя. В этом случае бывает крайне сложно найти причину повышения температуры точки росы или даже образования конденсата.

Читайте также:  Прибор для измерения усилия пружин

Адсорбционные осушители

Работы адсорбционных осушителей основана на принципе притяжения масс. Водяной пар конденсируется (адсорбируется) на поверхности осушающего вещества.

Эффективные адсорбционные осушители способны осушать воздух до состояния, при котором точка росы равняется -40°Сtd и ниже.

Регенеративные адсорбционные осушители состоят из двух баков, наполненных осушающим веществом. На разных этапах работы в одном баке проходит процесс регенерации, а в другом – осушка воздуха. В зависимости от условий работы осушающее вещество следует заменять раз в 3-5 лет. Следующие условия могут сократить срок службы вещества:

  • Слишком большие объемы проходящего через осушитель воздуха
  • Неудовлетворительная предварительная сепарация
  • Содержание в воздухе масла
  • Повышенное время регенерации одного из баков

Для безопасности производства необходимо проводить мониторинг температуры точки росы в каждый момент времени и иметь сигнализацию, срабатывающую при превышении допустимых значений.

Современные приборы измерения температура точки росы

Набор DS400, оснащенный датчиком точки росы как для рефрижераторных, так и для адсорбционных/мембранных осушителей с пределом измерения до -80°Ctd, позволяет легко и безопасно производить мониторинг на производстве.

Система DS400 поставляется со всеми необходимыми для подключения аксессуарами. Поэтому для подключения прибора нет необходимости подробно изучать руководство.

Индикация превышения пороговых значений может производиться как акустически, так и оптически. 2 сигнальных реле являются свободно настраиваемыми. Задержка срабатывания сигнализации может быть установлена для каждого из двух реле. Это позволяет фиксировать только долговременное превышение порогового значения. Также, присутствует возможность перезагрузить тревожную сигнализацию.

Набор DS400 состоит из многофункционального измерительного устройства DS400 и датчика точки росы FA410, включающего измерительную камеру для измерения под давлением значением до 16/50/350 бар. При давлении более 16 бар использование специальной измерительной камеры является необходимым.

В основе датчика точки росы лежит зарекомендовавший себя сенсор влажности производства немецкой компании CS Instruments. Для быстрого и точного измерения необходимо, чтобы сенсор постоянно обдувался сжатым воздухом. Для достижения этого измерительная камера оснащена капиллярной трубкой, постоянно пропускающей находящийся под давлением воздух. Датчик, снабженный измерительной камерой, может быть подключен к системе сжатого воздуха посредством быстросъемного соединения.

Преимущество DS400 перед другими безбумажными регистраторами данных заключается в возможности легко и быстро оценить полученную информацию. Интуитивно понятный 3,5-дюймовый дисплей с функцией увеличения и кнопкой сохранения для печати является уникальным в данном ценовом диапазоне. На дисплее могут отображаться текущее значения влажности, температуры и точки росы. Все значения сохраняются в регистраторе данных. Пользователь может взглянуть на графики расхода прямо на приборе, не выгружая данные на компьютер. Это позволяет проводить быстрый анализ процесса осушки сжатого воздуха. При помощи специальной кнопки снимки экрана могут быть сохранены в формате графических файлов на встроенную карту памяти или выгружены на USB и затем распечатаны без помощи какого-либо дополнительного программного обеспечения.

Прибор является идеальным для документирования измеренных значений и графиков на месте. Цветные графики могут быть сохранены в графическом формате и отправлены по электронной почте или включены в отчет.

Встроенный регистратор данных позволяет сохранять информацию в течение нескольких лет. Записанные данные могут быть выгружены с помощью USB-накопителя или посредством сети Ethernet и обработаны на ПК средствами программного обеспечения CS Soft Basic.

Преимущества DS400:

  • 3,5-дюймовый цветной сенсорный экран
  • Функция увеличения для точного анализа измеренных величин
  • Анализ осушки с генерацией дневных/недельных/месячных отчетов
  • Построение цветных графиков с заданием имени каждой переменной
  • Функция математических вычислений
  • Сохранение для печати: сохранение данных в графическом формате
  • Сохранение данных на USB-накопитель и отправка по электронной почте
  • Возможность работы без программного обеспечения
  • Два сигнальных реле для сигнализирования о превышении порогового значения
  • Легко настраиваемая задержка срабатывания тревожного сигнала с функцией сброса
  • До 4 каналов записи: возможность подключения расходомеров, датчиков точки росы, давления, температуры, измерителей тока, опциональных датчиков сторонних компаний: Pt100/1000, 0/4..20 мА, 0-1/10 В
  • Интерфейс Modbus, импульсный вход
  • Встроенный дата-логгер с объемом памяти 2 Гб
  • Интерфейсы USB, Ethernet, RS485
  • Вебсервер
Читайте также:  Как измерить через термометр воду

Источник

Гигрометр и термометр с функцией регистратора данных для измерений сжатого воздуха давлением до 2.5МПа. — S3121P

Измеритель влажности и температуры для сжатого воздуха с функцией регистратора данных предназначен для измерения, записи температуры и влажности в воздушной среде с давлением до 2.5 МПа. Прибор получает питание от сменного внутреннего источника питания.Измеренные значения хранятся в устанавливаемом интервале времени во внутренней энергонезависимой памяти и отображаются на дисплее, который отображает сразу две измеряемые величины. Управление и настройка регистратора осуществляются через компьютер с возможностью установки пароля. Передача данных на ПК возможна посредством USB, RS232, GSM или Ethernet.

Гигрометр и термометр с функцией регистратора данных для измерений сжатого воздуха давлением до 2.5МПа. S3121P.
Доставка по всей России. Телефон: 8 (800) 7771850.

Датчик

S3121

Относительная влажность + Температура

Сжатый влажный воздух с давлением до 2.5 МПа

Диапазон рабочих температур прибора

Измеряемый диапазон температуры и влажности зонда

от -30 до +105°C, от 0 до 100%RH

Точность измерения температуры

±0.4°C от -30 до +80°C, ±0.5°C свыше 80°C

Точность измерения влажности

±2.5%RH от 5 до 95%RH при 23°C

Диапазон измерения точки росы

Точность измерения температуры точки росы

±1.5°C для темп. точки росы от +10°C и выше при температуре окружающего воздуха +25°C

Точность измерения температуры точки росы

±2.0°C для темп. точки росы от 0°C и при температуре окружающего воздуха +25°C

Точность измерения температуры точки росы

±3.0°C для темп. точки росы от -10°C и при температуре окружающего воздуха +25°C

Точность измерения температуры точки росы

±6.0°C для темп. точки росы от -20°C и при температуре окружающего воздуха +25°C

Интервалы записи данных

От 10 сек. до 24 часов ( от 1 мин. до 24 часов в энергосберегающем режиме)

Обновления информации на дисплее и тревожной сигнализации

Каждые 10 секунд (каждую минуту в энергосберегающем режиме)

Общий объем памяти

32 000 значений температуры, влажности в нецикличном режиме записи значений

Режимы записи значений

Нецикличный – регистрация данных останавливается после заполнения памяти.

Цикличный – после заполнения памяти самое старое значение перезаписывается на новое.

Размеры (без зонда)

Литиевая батарейка 3.6 V, размер AA

Срок работы батареи в режиме энергосбережения (обновление раз в минуту)

Срок работы батареи в быстром режиме (обновление раз в 10 сек)

Время автономной работы в непрерывном он-лайн режиме с интервалом 1 минута

Снижается до 70% от быстрого режима

Время автономной работы в непрерывном он-лайн режиме с интервалом 10 секунд

IP67 – Защищен от кратковременного погружения в воду. RH+T сенсор защищен микронной сеткой из нержавеющей стали 0.025 мм с IP40

Источник

АПС Инжиниринг

Сжатый воздух

сжатый воздух, состав воздуха, свойства воздуха, единицы измерения

Сжатый воздух — это воздух, находящийся под давлением, превышающим атмосферное давление.

Сжатый воздух является уникальным энергоносителем наряду с электроэнергией, природным газом и водой. В производственных условиях сжатый воздух, в основном, используется для привода в действие устройств и механизмов с пневматическим приводом (пневмопривод).

С изобретением компрессора настала эпоха индустриального использования сжатого воздуха. И вопрос: « что же представляет собой Воздух, и какими свойствами он обладает?» — стал далеко не праздным.

Приступая к проектированию новой пневмосистемы или модернизации уже существующей, нелишне будет вспомнить и о некоторых свойствах воздуха, терминах и единицах измерения.

Воздух это смесь газов, главным образом состоящая из азота и кислорода.

Состав воздуха

Элемент*

Обозначение

По объёму, %

По массе, %

Средняя относительная молярная масса -28,98 . 10 -3 кг/моль

*Состав воздуха может меняться. Как правило, в промышленных зонах воздух содержит посторонние примеси.

Читайте также:  Измерение текущего рыночного спроса

** Воздух всегда содержит пары воды. Так, при температуре 0 °C 1 м³ воздуха может вмещать максимально около 5 граммов воды, а при температуре +10 °C — уже около 10 граммов.

давление воздуха

Давление — это сила, действующая на единицу площади перпендикулярно к ней. Всякое тело, находящееся в неподвижном воздухе, испытывает со стороны последнего давление, одинаковое со всех сторон. Атмосферное давление объясняется тем, что воздух подобно всем другим веществам обладает весом и притягивается землей.

Атмосферным давлением (Ратм.), называется давление вызываемое весом вышележащих слоев воздуха и ударами его хаотически движущихся молекул. За единицу давления принята техническая атмосфера (атм.) — давление, равное одному килограмму силы на один квадратный сантиметр (кгс/см 2 ). Давление обозначается буквой Р, на уровне моря — Р.

Барометрическое давление это давление, измеренное в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст). Обозначается буквой В, на уровне моря — В.

Стандартным барометрическим давлением называется давление на уровне моря в мм рт. ст. Оно в зависимости от температуры и влажности колеблется от 700 до 800 мм рт. ст. и в среднем равно 760 мм. рт. ст. В физике под барометрическим давлением 1 атм. подразумевается давление воздуха, равное 1,0332 кгс/см 2 или стандартному барометрическому давлению 760 мм рт. ст.

Избыточное давление (Ризб.) или Давление сжатого воздуха — давление, превышающее атмосферное давление. Давление сжатого воздуха можно считать также мерой запасённой в сплошной среде потенциальной энергии на единицу объёма. В технических характеристиках пневматического оборудования, как правило, указывается именно избыточное давление (давление сжатого воздуха).

Рекомендованной единицей измерения давления, по международной системе измерений (СИ), является Паскаль (Па). Внесистемная единица измерения давления — бар: 1 бар = 10 5 Па = 0,1 Мпа

В технологии сжатия воздуха, рабочее давление является давлением сжатия и выражается в барах или атмосферах (1 атм = 0,981 бар)

Ратм.= 1013 мбар = 1,01325 бар = 760 мм. ртутного столба = 101325 Па.

Абсолютное давление (Рабс.) — сумма атмосферного и избыточного давлений.

температура сжатого воздуха

Температура сжатого воздуха — величина, характеризующая степень теплового состояния тела (воздуха) или скорость хаотического движения молекул (чем выше температура, тем больше скорость их движения, и наоборот). Изменение объёма данной массы газа при постоянном давлении прямо пропорционально изменению температуры. (В процессе сжатия температура сжатого воздуха возрастает, с понижением давления температура сжатого воздуха понижается.)

По системе СИ, единица измерения температуры — градус Кельвина (°К). Соотношение градус Кельвина (°К ) с градусом Цельсия (°С): (°K) = t(°C) + 273,15.

плотность воздуха

Сжимаемость — свойство воздуха изменять свою плотность при изменении давления и температуры (для замкнутого объема).

Упругость — свойство воздуха возвращаться в исходное состояние после прекращения действия сил, вызвавших его деформацию (изменение объема при сжатии).

Плотность воздуха — количество воздуха содержащегося в 1 м 3 объема. В физике существует понятие двух видов плотности — весовая (удельный вес) и массовая.

Весовая плотность (удельный вес) воздуха — это вес воздуха в объеме 1 м 3 . Обозначается буквой g . При стандартных атмосферных условиях по ISO 2533 (барометрическое давление 760 мм рт.ст., t = +15 о С) весовая плотность (удельный вес) 1м 3 объема воздуха равна g = 1,225 кгс/м 3 .

Массовая плотность воздуха — это масса воздуха в объеме 1 м 3 . Обозначается греческой буквой ρ. Масса воздуха равна его весу, деленному на ускорение свободного падения. При стандартных атмосферных условиях массовая плотность воздуха равна: 0,1250 кг с 2 /м 4 .

В данном разделе мы напомнили лишь о некоторых свойствах воздуха.

Следует заметить, что при использовании сжатого воздуха в качестве энергоносителя необходимо учитывать реальные термодинамические процессы, возникающие при сжатии атмосферного воздуха. От этого во многом зависит эффективность работы Вашей пневмосистемы.

По всем вопросам, связанным с производством и использованием сжатого воздуха Вы можете обращаться к специалистам «АПС-Инжиниринг». Мы всегда готовы поделиться своими знаниями и помочь Вам в решении «Воздушных« задач.

Источник