Схема подключения электроконтактного манометра

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.

Самодельный электроконтактный манометр своими руками

Здравствуйте! Многие знают не понаслышке о таком измерительном приборе как манометр. Но многие трудно представляют себе устройство и принцип его действия.

Манометр предназначен для измерения давления жидкости или газа. Причем манометр для измерения давления газа и жидкости конструктивно не отличаются друг от друга. Так что если у вас где нибудь завалялся манометр для измерения давления жидкости, то его можно смело использовать для измерения давления газа и наоборот.

Устройство и принцип действия манометра

Чтобы лучше понять как устроен и работает манометр посмотрите на рисунок ниже

Манометр состоит из корпуса со шкалой измерения, медной плоской трубочки 1 свернутой в форме окружности, штуцера 2, передаточного механизма 3 от трубочки на стрелку 4. При помощи штуцера манометр заворачивается в сосуд, где предстоит измерять давление среды(газа или жидкости).

Как работает манометр

При подаче через штуцер 2 газа и жидкости под давлением свернутая трубка 1 будет стремится распрямится, при этом через передаточный механизм движение трубки передастся на стрелку 4. Она в свою очередь укажет величину давления, которое можно считать при помощи шкалы. При уменьшении давления трубочка опять будет сворачиваться и стрелка укажет понижение давления.

Устройство электроконтактного манометра

Как устроен электроконтактный манометр думаю вы догадались сами. Он ни чем по конструкции не отличается почти от обычного манометра, только за исключением того, что имеет встроенные контакты. Их обычно бывает два и их положение на шкале манометра можно изменять.

А если у вас нет электроконтактного манометра, а он сильно нужен? Что тогда делать? Тогда нужно сделать самодельный электроконтактный манометр.

Как сделать самодельный электроконтактный манометр я расскажу. Для этого вам понадобится простой манометр, две небольшие полоски жести от консервной банки, двусторонний скотч и два тонких проводка.

При помощи острого шила подковырните и снимите большое стопорное кольцо. Затем снимите стекло и затем резиновую шайбу. Просверлите в корпусе манометра два отверстия, чтобы через них вывести два проводка.

Из жести вырежьте две полоски и согните их в форме буквы Г. К основанию припаяйте тонкий изолированный проводок. Из двустороннего скотча вырежьте две полоски, равные по размеру полоскам и наклейте его на полоски. Далее приклейте полученные контакты к шкале манометра в заданных пределах давления.

Проводки пропустите через отверстия и выведите наружу.

Установите на место резиновую прокладку а затем и стекло. Зафиксируйте все стопорным кольцом. Все, самодельный электроконтакный манометр готов. К примеру такой я использовал в самодельной автоматической системе водоснабжения частного дома.

Схема подключения электроконтактного манометра

Чтобы данным манометром воздействовать на какой либо исполнительный механизм, нужна специальная схема. Пример данной схемы вы видите ниже на рисунке

При минимальном давлении среды(газа или жидкости) в электроконтактном манометре окажутся замкнутыми контакты 1 и 2. При этом сработает электромагнитное реле К1. Оно в свою очередь своими контактами К1.1 подаст питание на обмотку магнитного пускателя К3. Контактами К3.1 оно зашунтирует контакты К1.1, при этом при размыкании контактов в манометре 1 и 2 реле К1 отпустит свои контакты К1.1. Но при этом обмотка К3 пускателя будет продолжать обтекаться током. Своими контактами К3.2 магнитный пускатель подаст питание на двигатель М насоса или компрессора.

При дальнейшем повышении давления в манометре замкнуться контакты 1 и 3. при этом сработает электромагнитное реле К2 и своими контактами разомкнет цепь питания катушки К3 магнитного пускателя. Контакты К3.2 при этом разомкнуться и питание двигателя М исчезнет. При дальнейшем понижении давления и замыкании контактов манометра 1 и 2 цикл повторится.

Принцип работы

Установка функционирует таким образом: напор среды сквозь присоединительную втулку идет во внутреннюю часть согнутой медной трубы овального сечения. Под воздействием этого давления шланг пытается выровняться. Передвижение трубы происходит на подпружиненный стержень с индикатором через баланс и тяжесть. Стрелка вращается следом за перемещением шланга, выставляя поступающее давление.

Измерительная система содержится внутри корпуса со шкалой. Оболочки оборудования, предназначенного для определения напора воды, нередко производят герметичными и еще дополнительно наполняют глицерином для подавления гидроударов, а также понижения тремора (дрожания) указателя. Чтобы уменьшить влияние таких ударов на приборы, к ним подключаются демпфирующие трубки Перкинса. Для предохранения устройства от бросков давления можно аналогично применять кнопочный клапан. В таком случае манометр (электроконтактный) показывает рабочее значение напора лишь при нажатии кнопки на вентиле.

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 1

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

Модель ЭКМ-1

Назначение прибора состоит в том, чтобы получать сигналы, соответствующие граничным значениям заданного диапазона постоянного или пульсирующего давления жидкости. Работа прибора в среде газа также возможна. Для наглядного представления об этом приборе далее показаны его изображения.

Внешний вид ЭКМ-1
Схема ЭКМ-1

Изображение внешнего вида прибора, показанное выше, наглядно демонстрирует его конструкцию. На каждой из трех пластин, расположенных друг за другом на общей оси, существует контакт. Он связан с отдельной стрелкой. Первая стрелка является основной. Она связана с механизмом, воспринимающим давление жидкости. Стрелка указывает на табло его величину.

Вторая стрелка двигается только при настройке. Ее вручную устанавливают по шкале прибора на некоторое значение давления. Если первая стрелка совмещается со второй, их контакты замыкаются. Аналогично устроена и третья стрелка. Следовательно, при расположении первой стрелки между второй и третьей получается диапазон давлений. При этом можно контролировать его минимум и максимум. От контактов к корпусу отходят три провода, которые присоединены к клеммам, используемым для внешних соединений.

Электрическая цепь с контактами может работать при силе тока 1 А на переменном напряжении 380 В или постоянном напряжении 220 В (указаны максимальные значения). Контакты способны отключить мощность, которая равна или менее 10 ВА. Аналогом является модель ДМ2010-У2:

Модель ДМ2010-У2

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 (изготовитель ОАО “Манотомь”, г. Томск) — рис. 1;- ЭКМ … — манометров на микропереключателях (изготовитель ООО НПО “ЮМАС”), г. Москва — рис. 2.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 (см. разделы “Сигнализаторы МС-3-2Р”, “Сигнализатор МС-3”).

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, технические параметры приборов приведены в таблице 1Примечания: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 (рис. 3).

Варианты исполнения сигнализаторов — см. разделы “Сигнализаторы МС-3-2Р”, “Сигнализатор МС-3”.

Преимущества и недостатки

Как и любые технические приборы, ЭКМ имеют свои преимущества и недостатки.

Недостатки:

• Ограничение мощности нагрузки из-за слишком малого значения предельного тока коммутации, который имеет диапазон от 0,3 до 0,5 А (ЭКМ со скользящими контактами) до 1 А (контакты с магнитным поджатием);
• Высокая стоимость, по сравнению с реле давления, цена может быть больше в два или три раза.

Преимущества:

• Визуализация настроек четкая и понятная;
• Настройка пределов срабатывания достаточно проста и не требует специальных ключей, особых знаний и большого количества времени;
• Сборка в едином корпусе, что позволяет не использовать дополнительных тройников при подключении.

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.

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.

Принцип действия вакуумметра

Кроме физических основ работы вакуумметры различаются по способу вывода показаний: он может быть аналоговым, при помощи стрелочного механизма, либо цифровым, путём вывода результатов на дисплей. Стрелочная индикация менее точна, и оценивается визуально, поэтому такие вакуумметры могут использоваться для замеров средней степени точности. Ограничением цифровых вакуумметров считается зависимость их показаний от степени зарядки батареи, питающей аналого-цифровой преобразователь.

Рассмотрим его на примере наиболее прогрессивных и точных вакуумметров, реализующих ионизационный принцип определения степени вакуума. В приборе искусственным образом создаётся разность потенциалов, т. е. газ, находящийся внутри, ионизируется любым из способов: электромагнитным полем, электрическим разрядом, повышением температуры на одном из катодов и т. п. В любом случае равновесное состояние молекул нарушается, что приводит к направленному потоку заряженных частиц от одного полюса к другому. Излучение сопровождается появлением ионного тока, который регистрируется, усиливается и преображается в показания контрольно-воспроизводящего устройства.

Ограничения таких приборов – зависимость показаний от рода газа: с изменением плотности газа интенсивность ионного потока изменяется, что скажется на конечном результате измерения. Поэтому производители подобной техники всегда указывают внешние условия, при которых целесообразна эксплуатация вакуумметра – внешняя температура, плотность газа и т. д. Эксплуатационные достоинства – практически вечный срок службы, поскольку в цифровых вакуумметрах нет трущихся и изнашивающихся узлов.

В противоположность цифровым, аналоговые вакуумметры используют показания определённых физических характеристик воздуха или газа. Например, в стрелочных вакуумметрах измерение положения стрелки происходит вследствие разности давлений – эталонного, на который настроен прибор, и фактического. Использование таких вакуумметров намного проще, но необходимость частой тарировки усложняет их эксплуатацию.

Оптимальным является применение вакуумметров комбинированного действия, к которым относят термопарные. Там в результате нагрева термопарами воздуха внутри прибора изменяется его плотность и теплопроводность. Соответственно изменение плотности вызовет отклонение стрелки от начального положения, а изменение теплопроводности сопровождается появлением термоэмиссионного тока, значения которого отображаются на дисплее. В результате пользователь может сравнивать оба из показаний.

Методы устранения поломки

Решение более сложной задачи предстоит, если компрессор не работает. Источников может быть несколько. Рассмотрим один из них – оплавление контактов прессостата из-за эрозии, возникающей от искр электричества.

Подгорание контактной группы происходит из-за электроискровой эрозии, которая образуется в результате размыкания контактов. Однако для замены элементов не всегда представляется возможность — некоторые модификации уже не представлены в продаже

Для устранения такого рода неисправности можно воспользоваться одним из способов: очистить поверхность, что продлевает срок службы не менее, чем на 3 месяца, или отремонтировать, заменив контакты в клеммных зажимах.

Поэтапный инструктаж второго варианта:

1. Стравить весь воздух из ресивера и отключить питание эжектора. Демонтировать реле давления.
2. Сняв защитный корпус отсоединяем проводку, подведенную к группе контактов.
3. Посредством отвертки необходимо извлечь клемму с контактами и высверлить из нее подгоревшие линии.
4. Заменить провод можно медной проволокой. Подбирать необходимо с учетом диаметра отверстия, т. к. она должна плотно сесть в посадочное гнездо. Ее вставляют в отверстие и обжимают с обеих сторон.
5. Аналогичные действия проделывают и с остальными обгоревшими линиями.
6. После того как контактная группа будет собрана, ее монтируют на прежнее место и закручивают крышку прессостата.

Компрессорное реле функционирует в сложных условиях, подвергаясь износу и выходу из строя.

Несмотря на то что ремонт не является рентабельным, те, кто знаком с устройством, могут выполнить его самостоятельно. Однако выгодным все же остается вариант замены на новый прибор.

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.

Виды манометров

Везде, где нужно контролировать уровень давления, необходима установка таких приборов. В противном случае не избежать нарушений технологических процессов, что, в свою очередь, может спровоцировать критическую ситуацию. Выделяют 7 групп манометров в зависимости от ожидаемых условий работы.

Образцовые манометры

• Для проверки измерительного оборудования (других манометров).
• Работают с минимальной погрешностью в разных средах.
• Класс точности – от 0,05 до 0,2.

Электроконтактные

• Обеспечивают контроль и предупреждение о достижении критического уровня разрушающей нагрузки.
• Работают со встроенным механизмом управления электросетями: при достижении критических нагрузок отключают оборудование или сбрасывают давление до безопасного уровня через клапан.
• Могут применяться в жидких и газообразных средах.

Общетехнические

• Могут использоваться в незамерзающих средах.
• Отличаются хорошей устойчивостью к вибрации.
• Монтируются на транспортных и отопительных системах.
• Класс точности – 1,0-2,5.

Самопишущие

• Обеспечивают визуальный контроль состояния системы, а также фиксацию показателей.
• Записывают данные в виде диаграммы, по которой можно проследить уровень давления в динамике.
• Используются в основном на предприятиях пищевой промышленности и тепловых электростанциях.

Специальные

• Для работы со специальными газами (например, аммиаком, аргоном)
• Выпускаются в цветных корпусах, что позволяет отличить их от других устройств.
• Класс точности – от 1,0 до 2,5.

Железнодорожные

• Для механизмов, обслуживающих рельсовый электротранспорт.
• Отличаются повышенной стойкостью к вибрации.
• Постоянное механическое воздействие на корпус не приводит к искажению полученных данных.

Судовые

• Поставляются в корпусе, защищенном от внешнего воздействия и атмосферных осадков.
• Могут устанавливаться не только на судах, но и на уличных газовых распределителях.
• Подходят для жидких и газообразных сред.