КОНДУКТОМЕТР ПРОМЫШЛЕННЫЙ АТЛАНТ 1101

Данная полезная модель относится к устройству, предназначенному для измерения удельной электрической проводимости жидкостей и их температуры. Измерение этих параметров, как правило, проводится непосредственно на выбранных объектах.
Кондуктометры могут быть использованы для работы в составе систем автоматического контроля, измерения и управления или для автономного применения в атомной (АЭС - категория 4) и тепловой энергетике, химической, нефтяной, газовой промышленности, металлургии, машиностроении и других областях промышленности, а также в научно-исследовательских институтах и лабораториях.
Известен кондуктометр промышленный, содержащий блок контроля удельной электрической проводимости жидкости, оснащенный корпусом, в котором выполнена контактная ячейка с датчиком, состоящим из двух электродов. Один из электродов образован корпусом блока контроля, изготовленным из нержавеющей стали. Второй электрод реализован также в корпусе блока контроля. Он установлен на участке корпуса блока контроля, выполненном герметичным и снабженном входным и выходным узлами, с помощью которых обеспечено их подключение в процессе измерений к внешнему трубопроводу с контролируемой пробой. В корпусе блока контроля также установлен термодатчик, находящийся в тепловом контакте со вторым электродом и обеспечивающий измерение температуры жидкости, проходящей через внешний трубопровод с контролируемой пробой.
Кондуктометр также содержит клеммную коробку, изготовленную из специальной пластической массы - капролона и соединяемую с корпусом блока контроля удельной электрической проводимости жидкости. Выводы от второго электрода, термодатчика, а также от корпуса, являющегося первым электродом, и содержащие контролируемые параметры, подключены к соединительным элементам - колодке с контактами, расположенной в клеммной коробке.
Полученная информация обо всех контролируемых параметрах с выхода клеммной коробки поступает по сигнальным проводникам информационного кабеля к электронному блоку с цифровой индикацией обеспечивающему измерение контролируемых параметров.
Конструктивное исполнение электронного блока с цифровой индикацией возможно в двух вариантах: для щитового или навесного монтажа.
На дисплее индикаторного электронного блока отображаются все необходимые параметры.
(См. Кондуктометр промышленный АТЛАНТ 1101. АТВР. 414311. 100.00.00.00 РЭ. ЗАО «АТРЭКО»).
При всех преимуществах данного кондуктометра, таких как расширенный диапазон измерений значения удельной электрической проводимости используемой жидкости, контроль и измерение ее температуры в течение всего рабочего процесса измерений, компактности и детальной проработки отдельных элементов прибора, последний имеет следующие недостатки.
Основной блок, обеспечивающий контроль параметров, содержит корпус, в котором установлен датчик, состоящий из контактной измерительной ячейки с двумя электродами, а также термодатчик.
Блок оборудован клеммной коробкой, совмещенной конструктивно с корпусом и изготовленной, как было отмечено, из капролона.
При таком исполнении клеммная коробка в процессе ее производства требует значительных затрат станочного времени ввиду сложности своей формы. В клеммной коробке, из-за характеристик материала, требуется установка дополнительных металлических армирующих элементов, необходимых для крепления деталей конструкции и самой коробки. Кроме тото, материал клеммной коробки менее износоустойчив и подвержен поверхностному загрязнению. Для такой конструкции возможно нарушение герметизации соединения корпуса клеммной коробки с металлическим корпусом основного блока, в котором расположены электроды датчика и термодатчик. При завинчивании крышки клеммной коробки, например, после осмотра соединений электродов с колодкой, не исключен перекос крышки в зоне резьбового соединения и нарушение последнего.
Капролон радиопрозрачен, через этот материал воздействуют любые помехи, в их числе такие, как напряженности электрических и магнитных полей. Вследствие диэлектрических свойств материала клеммной коробки необходимо применение дополнительных мер по экранировке слабых информационных аналоговых сигналов, то есть использование дополнительных металлических экранирующих элементов, не несущих механических смысловых нагрузок, а выполняющих только роль электромагнитного экрана.
На сигнальные цепи, формируемые в блоке, обеспечивающем контроль параметров, и подключаемые к соответствующим контактам в колодке, находящейся в клеммной коробке, воздействуют внешние помехи, что, как правило, приводит к снижению точности измерений. А экранировка сигнальных цепей в этом случае не приводит к желаемому результату.
Задача, на решение которой направлен заявляемый кондуктометр, заключается в устранении перечисленных недостатков.
Технический результат состоит в обеспечении экранировки сигнальных цепей от внешних помех, повышении точности измерений, улучшении механической прочности и обеспечении герметичности и надежности соединений корпуса основного блока с корпусом клеммной коробки и находящихся в ней элементов.
Указанный технический результат в кондуктометре промышленном, содержащем блок контроля удельной электрической проводимости жидкости, в котором выполнен корпус, изготовленный из нержавеющей стали, причем в корпусе блока контроля расположен датчик, содержащий контактную измерительную ячейку, состоящую из двух электродов, первый из них является корпусом блока контроля, а второй электрод расположен на участке корпуса, выполненном герметичным и соединенном в процессе работы с внешним трубопроводом с контролируемой проточной пробой, термодатчик, находящийся в тепловом контакте со вторым электродом и предназначенный для контроля температуры жидкости, проходящей по внешнему трубопроводу, клеммную коробку, корпус которой совмещен конструктивно с корпусом блока контроля, и содержащую соединительные элементы для подключения к ним выводов от первого электрода, второго электрода и термодатчика, информационный кабель, у которого сигнальные проводники на входе подключены к соединительным элементам клеммной коробки, и управляемый дисплейный измерительный блок, у которого информационные входы соединены с выходами сигнальных проводников информационного кабеля, достигается тем, что клеммная коробка изготовлена из композиционного металла на основе алюминия.
Кроме того, возможен частный случай выполнения указанного отличительного признака, который состоит в том, что:
- в качестве композиционного металла применен силумин.
- при этом использован силумин, например, марки АД33.
Для пояснения данной полезной модели конструкция кондуктометра изображена на чертежах Фиг.1 - Фиг.3.
На Фиг.1 изображен блок контроля удельной электрической проводимости жидкости в разрезе, его соединение с остальными элементами кондуктометра и с внешним трубопроводом с контролируемой проточной пробой на выбранном объекте.
На Фиг.2 показан измерительный блок, вид спереди и сбоку.
Фиг.3 представляет собой поперечное сечение по А-А информационного кабеля, изображенного на Фиг.2.
Кондуктометр, содержит блок 1 контроля удельной электрической проводимости жидкости, в корпусе 2 которого расположен датчик, выполненный в виде контактной измерительной ячейки, состоящей из двух электродов.
Первый электрод является корпусом 2 блока контроля. С целью обеспечения надежной работы в агрессивной среде корпус 2 блока контроля изготовлен из нержавеющей стали. С помощью первого электрода обеспечивается постоянство межэлектродного пространства и надежность электрического контакта с протекающей пробой, подлежащей контролю.
Корпус 2 блока контроля оборудован входным узлом 3 и выходным узлом 4. Входной узел 3 предназначен для герметичного подключения к внешнему трубопроводу 5, через который проходит контролируемая проточная проба. Выходной узел 4 необходим также для герметичного подключения к внешнему трубопроводу 5 с контролируемой проточной пробой, для ее выхода из корпуса 2.
С целью измерения электрической проводимости протекающей пробы в корпусе 2 расположен второй электрод 6.
Для осуществления контроля температуры текущего измерения пробы в корпусе 2 установлен термодатчик 7.
Между первым электродом (корпусом 2 блока контроля) и вторым электродом 6 установлен изолирующий элемент 8.
Для обеспечения результативного контроля такого параметра, как электрическая проводимость протекающей пробы, второй электрод 6 расположен на участке корпуса 2 блока контроля, выполненном герметичным и соединяемом в процессе работы с внешним трубопроводом 5 с контролируемой проточной пробой ПП. Термодатчик 7 в данном примере исполнения находится в тепловом контакте со вторым электродом 6.
С целью надежного соединения выводов от первого электрода (корпуса 2), второго электрода 6 и термодатчика 7 с электронной схемой устройства, используется клеммная коробка 9.
Клеммная коробка 9 состоит из крышки 10 и корпуса 11, которые изготовлены из композиционного металла на основе алюминия. Алюминий является основным металлом в составе силумина, это предпочтительно сплав Al-Mg-Si, обладающий наилучшими литейными свойствами.
В качестве конкретной марки использован простой силумин, например, марки АД 33.
(См. Промышленные алюминиевые сплавы. /Алиева С.Г., Альтман М.Б и др. 2-е изд. - М., Металлургия, 1984. С.56-73).
Как следует из сведений, приведенных в данном источнике информации, такой сплав отличается хорошей коррозионной стойкостью, механической прочностью, пластичностью, возможностью анодирования, а также позволяет, при данной реализации, повысить герметизацию соединения крышки 10 клеммной коробки 9 с ее корпусом 11. Так, сложные детали, составляющие клеммную коробку 9, имеют усиленную структуру, а соединение ее элементов 10 и 11 отличается надежностью и герметичностью.
Клеммная коробка 9, как следует из чертежа Фиг.1, совмещена конструктивно с корпусом 2. Такое совмещение достигается за счет механического соединения корпуса 11 клеммной коробки 9, изготовленного из сплава на основе алюминия, как и вся клеммная коробка 9, и корпуса 2, выполненного из нержавеющей стали.
В клеммной коробке 9 расположены соединительные элементы, выполненные, например, в виде колодки 12 с контактами, к которым подключен вывод 13 первого электрода, вывод 14 второго электрода 6 и вывод 15 термодатчика 7.
Вывод 13, следствие конструктивных особенностей исполнения блока контроля, проходит через герметичный участок из пластической массы, находящейся на корпусе 11 клеммной коробки 9, и выполнен с электрическим экраном.
Закрепление колодки 12 относительно корпуса 11 клеммной коробки 9 различным образом, например, на стойках (не показано).
На выходе 16 клеммной коробки 9 расположен ввод 17 для информационного кабеля 18, длина которого в данном исполнении может составлять до 15 м.
Информационный кабель 18 содержит несколько сигнальных проводников, которые соединены соответствующими выводами датчика и термодатчика. Так, например, проводник 19 соединен с термодатчиком 7, проводник 20 соединен с первым электродом (корпусом 2), а проводник 21 подключен ко второму электроду 2. (Фиг.3).
Для установки блока контроля удельной электрической проводимости жидкости в рабочее положение на корпусе 2 блока контроля выполнена планка 22 с отверстиями (Фиг.1), укрепляемая на выбранной поверхности (не показана).
С помощью информационного кабеля 18 обеспечено соединение выходов второго электрода 6, термодатчика 7 и первого электрода с входом 23 измерительного блока 24 (Фиг.2).
Измерительный блок 24 расположен в корпусе 25, который может быть укреплен, как показано, например, на щите 26 или установлен с помощью навесного оборудования (не изображено).
В измерительном блоке 24 содержится дисплей 27, на передней панели которого установлены кнопки 28 управления. Программное обеспечение кондуктометра позволяет, следуя информации на дисплее 27, осуществлять различные виды настроек и калибровок с помощью упомянутых кнопок 28 управления.
Для исключения паразитных наводок в измерительной системе кондуктометра информационный кабель 18 реализован с экраном 29, покрытым пластичной защитной оболочкой 30 (Фиг.3). Такое выполнение в сочетании с исполненной клеммной коробкой 9, ее соединением с корпусом 2, обеспечивает погрешности измерения контролируемых параметров на уровне заданных.
Подготовка прибора к работе.
Устанавливают корпус 2 блока 1 контроля удельной электрической проводимости жидкости в рабочее положение, используя планку 22 с отверстиями (Фиг.1).
Осуществляют подключение входного узла 3 и выходного узла 4 к внешнему трубопроводу 5, по которому должна протекать контролируемая проточная проба (Фиг.1). Входной и выходной узлы 3 и 4 фиксируют с помощью резьбовых элементов 31.
Проводят контроль основных информационных цепей и их подключение. Это второй электрод 6, для этого служит вывод 11, термодатчик 7, для этого используется вывод 14, и первый электрод, для него применяется вывод 13. Контролируется соединение выводов с колодкой 12.
Также подключают в общую цепь с помощью информационного кабеля 18 блок 1 контроля и измерительный блок 24. Выполняют надежное заземление всех узлов устройства (не показано).
Работа кондуктометра. После подачи питания, используя кнопки 28 управления, проверяют режимы работы всего прибора. Далее обеспечивают движение потока контролируемой проточной пробы по внешнему трубопроводу 5. После выхода на заданный режим, отражаемый на дисплее 27, осуществляют периодический контроль необходимых параметров, также с помощью дисплея 27.
Благодаря выполнению в кондуктометре деталей клеммной коробки 9, таких как крышка 10 и корпус 11, изготовленных из композиционного металла на основе алюминия и в сочетании с известными применяемыми элементами, обеспечивается надежная работа устройства и эффективное измерение необходимых параметров.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.
1. Кондуктометр промышленный АТЛАНТ 1101. АТВР. 414311. 100.00.00.00 РЭ. ЗАО «АТРЭКО».
2. Промышленные алюминиевые сплавы. Справочник. /Алиева С.Г., Альтман М.Б. и др. 2-е изд. - М., Металлургия, 1984.