Какие существуют КИПиА

Современное производство невозможно представить без приборов и датчиков. А в жилом секторе не обойтись без счетчиков на воду, тепло и электричество. Кто при необходимости вносит эти полезные изменения? Кто следит за их работой?

Ответ прост: КИПиА (расшифровка здесь), точнее служба с таким названием, отвечает за работоспособность всей приборной системы на предприятии. Инструменты для учета электроэнергии и бензина, автоматические клапаны, расходомеры, другие средства контроля - всем этим занимается компания «Кипов».

КИП – это огромный спектр различных механизмов, приспособлений и приборов, устройство которых может быть как очень простым, так и достаточно сложным. Человек со школы знаком с линейкой, угольником, транспортиром и циркулем. А ведь многие даже не задумываются, что это и есть контрольно-измерительные приборы, только простейшие.

Классификация инструментария КИП очень обширна, и все их охватить в рамках этой статьи совершенно невозможно. Но выделить из всей массы информации основные классы и характеристики этого вида оборудования вполне реально.

Устройства, используемые для измерения давления газа или жидкости. Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Давление — одна из основных величин, определяющих термодинамическое состояние веществ и ход технологических процессов.

Различают следующие виды давления: атмосферное, абсолютное, избыточное и вакуум (разрежение).

Атмосферное (барометрическое) давление— давление, создаваемое массой воздушного столба земной атмосферы.Абсолютное давление— давление, отсчитанное от абсолютного нуля. За начало отсчета абсолютного давления принимают давление внутри сосуда, из которого полностью откачан воздух.Избыточное давление— разность между абсолютным и барометрическим давлениями.Вакуум (разрежение)— разность между барометрическим и абсолютным давлениями.

Датчики давления можно разделить на измерительные приборы давления и измерительные преобразователи давления (датчики давления).Классификация датчиков по типу измеряемого давления:

• Датчики абсолютного давления. Эти датчики измеряют давление относительно абсолютного вакуума. Применение: пищевые и химические производства.

• Датчики избыточного (относительного) давления, манометры. Эти датчики измеряют давление относительно атмосферного давления в этом месте. Барометры измеряют атмосферное давление. Применение: водоснабжение и водоотведение.

Устройство предназначено для измерения перепада давления среды. Также используется для изменения уровня расхода среды, скорости среды, уровня среды. Он используется в автоматизированных системах контроля и управления технологическими процессами. Распространенное название этих приборов-цифровые дифференциальные манометры.

Дифференциальный манометр— прибор для измерения перепада давлений. Применяется для измерения уровня жидкостей в резервуарах под давлением или расхода жидкости, газа и пара с помощью диафрагм методом измерения перепада давления на сужающем устройстве. Называется также датчиком разности давлений.

Эти датчики используются для измерения давления и его перепадов в неагрессивных разреженных средах в дымоходах, камерах сгорания и т.д.

Преобразователь давления — измерительный прибор, предназначенный для непрерывного измерения давления различных сред и последующего преобразования измеренного значения в унифицированный выходной сигнал по току или напряжению. Преобразователи давления часто называют датчиками давления. Давление определяется как единица силы создаваемая на единицу площади поверхности.

В зависимости от вида измеряемого давления, преобразователи давления делятся на несколько видов:

• Преобразователи избыточного давления. Этот тип преобразователей давления является самым распространенным и применяется практически во всех отраслях промышленности: ЖКХ, энергетика, водоподготовка, водоочистка, системы отопления, кондиционирования и вентиляции, пищевая промышленность, химия и др.

• Преобразователи абсолютного давления. Данные преобразователи измеряют давление, создаваемое какой—либо средой относительно абсолютного разряжения (вакуума). Эти датчики давления не так широко распространены, и используются в основном в химической промышленности
• Преобразователи вакууметрического давления (разряжения). Эти датчики измеряют уровень разряжения (вакуума) относительно атмосферного давления
• Преобразователи гидростатического давления (гидростатические уровнемеры). Данные преобразователи представляют собой разновидность датчиков избыточного давления, в том случае, когда последние применяются для измерения гидростатического уровня жидкостей. Преобразователь фактически измеряет давление столба жидкости над ним.

Эти устройства используются для определения уровня измеряемой среды в контейнерах различных типов, как открытого, так и закрытого типа.

Уровнемеры – это датчики, предназначенные для непрерывного измерения уровня жидкостей. Их работа базируется на определённых физических принципах, благодаря которым электронный блок уровнемера преобразует значение уровня жидкости в пропорциональный аналоговый сигнал или в цифровой код.Наибольшее распространение получили следующие виды уровнемеров:

• Уровнемер с визуальным отсчетом — уровнемер, основанный на визуальном измерении высоты уровня жидкости. Уровень жидкости измеряют в стеклянной трубке, сообщающейся с контролируемым сосудом в нижней, а иногда и в верхней части, или же при помощи прозрачной вставки, помещенной в стенке контролируемого сосуда, например, барабанно-парового котла
• Буйковый уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на измерении перемещения буйка или силы гидростатического давления, действующей на буек (силы Архимеда). Буек в отличие от поплавка не плавает на поверхности жидкости, а погружен в жидкость и перемещается в зависимости от ее уровня. Главной особенностью буйковых уровнемеров является возможность измерения уровня границы раздела двух жидкостей.
• Пьезометрический уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на преобразовании гидростатического давления жидкости в давление воздуха, подаваемого от постороннего источника и барботирующего через слой жидкости.
• Гидростатический уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на измерении манометром или напоромером гидростатического давления жидкости, зависящего от высоты ее уровня. Уровнемеры этого вида обычно используют для измерения неагрессивных, незагрязненных жидкостей, находящихся под атмосферным давлением.
• Поплавковый уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на измерении перемещения поплавка, плавающего на поверхности жидкости. Поплавковые уровнемеры не пригодны для вязких жидкостей (дизельного топлива, мазута, смол) из-за залипания поплавка, обволакивания его вязкой средой.
• Дифманометрический уровнемер — гидростатический уровнемер, в котором гидростатическое давление измеряют при помощи дифференциального манометра. Часто используется для измерения уровня в емкостях под избыточным давлением.
• Акустический уровнемер — уровнемер, основанный на зависимости интенсивности поглощения или времени распространения акустических колебаний от высоты уровня жидкости или сыпучего вещества
• Ультразвуковой уровнемер — акустический уровнемер, работающий на звуковых колебаниях высокой частоты
• Емкостной уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на различии диэлектрической проницаемости жидкости и воздуха.

Устройства, преобразующие температуру среды в электрический сигнал для дальнейшего использования в автоматических приборах и системах, могут быть как первичными преобразователями, так и термочувствительными элементами (термопара или термосопротивление) и вторичные преобразователи температуры (аналоговые или цифровые).

• Электромагнитные расходомеры - это измерительный прибор, работа которого основана на принципе электромагнитной индукции. Электромагнитный расходомер работает только со средой, проводящей электрический ток.
• Ультразвуковые расходомеры, в своей работе использует ультразвук, который не воспринимается человеческим ухом. Такие расходомеры могут быть использованы для измерения расхода потока сред, непроводящих электрический ток.
• Вихревые расходомеры - это стандартный расходомер, в основе работы которого лежит измерение скорости движения потока. Этим расходомерами можно измерять расход потока таких сред, как пар или газ с твердыми частицами во взвешенном состоянии. В конструкции вихревых расходомеров отсутствуют подшипники или двигающиеся рабочие детали, которые могут повреждаться из-за попадания твердых частиц.
• Дисковые расходомеры - это один из обычных типов расходомеров с непосредственным отсчётом, работа которого основана на принципе положительного накопления. В конструкции этого расходомера имеется крыльчатка, нутационный диск или диск с «коническим вращением».

Основные системы контрольно-измерительных приборов для управления технологическими процессами включают:

• Контроль и мониторинг уровня
• Контроль и мониторинг давления
• Автоматизированные системы управления
• Контроль и мониторинг температуры
• Диспетчерский контроль и сбор данных (SCADA)

Оборудование для контроля и управления потоком обнаруживает и контролирует уровень твердых веществ, жидкостей или газов в резервуарах, сосудах и отсеках с помощью датчиков определения уровня, которые передают информацию на панель управления или монитор инженера. В ответ на изменившийся уровень, инженер может дистанционно активировать электрический или механический привод для регулировки расхода.

Системы контроля давления обнаруживают изменения технологического давления и отображают результаты измерений в барах, кПа или других соответствующих единицах измерения, используя информацию, полученную от датчиков давления. Устройства контроля и регулирования давления могут быть механическими или электрическими. Они являются важными инструментами, обеспечивающими безопасность персонала и имущества в промышленных операциях, особенно в отраслях, где используются жидкости, жидкости и газы, находящиеся под давлением.

Автоматизированные системы управления помогают управлять производственными процессами, требующими высокой степени точности или безопасности.

Автоматизированное управление обеспечивает превосходную надежность промышленных процессов за счет устранения фактора человеческой ошибки.

Контроль и мониторинг температуры

Устройства контроля и управления температурой обнаруживают изменения температуры окружающей среды или температуры в измеряемых средах, таких как отсеки, сосуды, резервуары, трубы и другое оборудование. В современных человеко-машинных интерфейсах или (HMI) или системах P&ID автоматический прибор или инженер по контролю и измерению обычно может просматривать показания температуры на приборной панели или мониторе и предпринимать любые необходимые действия для технологического процесса или отключения устройств или всего завода, чтобы предотвратить выпуск брака или отказ оборудования.

Системы SCADA используются в широком спектре отраслей промышленности, таких как производство электроэнергии, очистка воздуха, очистка сточных вод и производственные предприятия, чтобы объединить множество оборудования и систем, которые отслеживают и собирают информацию о текущих процессах на промышленных предприятиях. Системы SCADA передают информацию инженеру по управлению с помощью обратной связи от датчиков и программируемых логических контроллеров (PLCS) и используют HMI для взаимодействия с человеком и управления.

Подписывайтесь на наш Телеграм канал, там всегда много полезного.