Как подключить манометр к компрессору
Что такое электроконтактный манометр, назначение, принцип работы, схема подключения и обзор популярных моделей
Электроконтактный манометр
Электроконтактный манометр — это морально устаревший, но простой и надежный прибор для управления электрической нагрузкой в зависимости от измеряемого давления. Он представляет собой обычный стрелочный манометр, дополненный двумя стрелками, задающими величину давления включения (Рвкл) и давления отключения (Роткл), и контактными группами, замыкаемыми или размыкаемыми основной стрелкой. Такие устройства применяют в компрессорах и системах поддержания постоянного давления.
Как подключить электроконтактный манометр к компрессору
Для соблюдения необходимых условий безопасности, важно, чтобы рабочие параметры технологический установок не превышали аварийных значений. Если возникают такие ситуации, то автоматическая система управления должна немедленно остановить работу оборудования и не давать ему запускаться до устранения неполадок или до достижения требуемых значений технологических параметров регулируемой среды.
Сегодня на рынке существует огромное количество приборов для управления технологическими процессами. Так, например, одним из датчиков для измерения и контроля давления является электроконтактный манометр.
Принцип работы электроконтактных манометров
Принцип действия электроконтактного прибора очень прост. Стрелка манометра является подвижным контактом, неподвижные контакты установлены так, чтобы стрелка касалась их при достижении в системе (Рвкл) или (Роткл). При этом, исходя из исполнения конкретной модели, происходит размыкание либо замыкание соответствующей электрической цепи, управляющей мотором компрессора или электромагнитным клапаном. На каждый электроконтактный манометр нанесена маркировка, описывающая его разновидность и характеристики.
Принцип работы реле давления
Название реле определено его предназначением — управление поршневым компрессором для поддержания в ресивере требуемой рабочей силы атмосферного давления. Нечасто его можно встретить на винтовом типе устройства, отвечающего за сжатие и подачу воздуха.
Учитываю величину силы прессинга в пневмоавтоматике, прибор воздействует на линию напряжения, замыкая или размыкая ее. Таким образом, недостаточное давление в компрессоре запускает мотор, в момент достижения необходимо уровня – отключает.
Такой стандартный принцип функционирования, основанный на подсоединении в цепь нормального замкнутого контура, задействован для управления двигателем.
В конструкции всех эжекторов есть баллон, содержащий воздух, в котором определенное давление. Его понижение требует включения двигателя для пополнения запаса. Если ситуация обратная и фиксируется избыток – подача прекращается, чтобы емкость не лопнула. Этими процессами управляет прессостат
Также представлены модификации с противоположным алгоритмом работы: достигая минимальных значений в схеме компрессии, прессостат выключает электромотор, при максимальных — активизирует. Здесь система задействуется в нормально разомкнутом контуре.
В качестве действующей системы выступают пружинные механизмы с различной степенью жесткости, воспроизводящие реакцию на колебания в узле давления воздуха.
В процессе функционирования соизмеряются показатели, формирующиеся в результате упругой силы растяжения или сжатия пружин и натиска прессованной устройством атмосферы. Любые изменения автоматически активируют действие спирали и релейный блок подключает или отключает линию питания электричества.
Однако стоит учитывать, что устройством обзорной модели не предусмотрено регуляционное влияние. Исключительно воздействие на двигатель. При этом у пользователя есть возможность устанавливать пиковое значение, при достижении которого сработает пружина.
Использование, преимущества и недостатки электроконтактных манометров
Устройства весьма популярны в различных отраслях промышленности и инфраструктурных систем:
Электроконтактные приборы обладают рядом важных преимуществ по сравнению со своим функциональным конкурентом- реле давления. К ним относятся:
Есть у устройства и недостатки:
Устройство электроконтактного манометра
Конструктивно устройство представляет собой доработанный стрелочный манометр. Отличия заключаются в следующем:
Иногда стрелку, задающую (Рвкл), делают синего цвета, а стрелку для (Роткл)- красного. Но у большинства моделей обе стрелки синие, и их различают по положению на шкале: (Рвкл) 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:
С помощью подбора нужного варианта исполнения можно обойтись без дополнительных инвертирующих реле, усложняющих и удорожающих электрическую схему оборудования и повышающих вероятность его отказа.
Устройство манометра
Среди плюсов данного устройства хочется отметить то, что в одном корпусе собран сам манометр и контрольно-коммутационные контакты, а это значит, что при монтаже не нужна будет установка лишних фитингов или тройников. Но основным положительным качеством таких устройств является то, что оно весьма просто в плане настройки и то, что с его помощью более точно визуализируются пределы давления.
Выглядит это так: оператор, при помощи стрелок с контактами, выставляет пределы по давлению, не применяя для этого никаких особых ключей, а после настройки все это будет весьма наглядно выглядеть (то качество, которое напрочь отсутствует у реле).
Среди отрицательных качеств устройства отмечу небольшой коммутируемый ток (всего 300-500 мА). В связи с этим, подключение устройств большой мощности возможно только через мощные промежуточные реле, которым для работы требуется свой источник питания.
Существует много вариантов схем включения манометров ЭКМ, но я покажу только один из принципов построения схем и объясню ее работу. Принцип работы и построение схем включения устройства я попытаюсь пояснить на примере устройства, осуществляющего управлением мотором погружного насоса.
Эта схема, помимо самого ЭКМ, содержит магнитный пускатель 1, управляющее реле 3, реле времени 6, пару промежуточных реле 9 и 12 и электронасос 18. Работает все это довольно несложно.
Фазные провода питающей сети (А, В, С), посредством нормально открытых контактов 2 пускателя 1 подключаются к питающим контактам мотора 18, приводящего в действие насос погружного типа.
Так как фазы А и В питающей сети являют собой еще и источник питания для катушки пускателя 1, то между ними включена цепочка, состоящая из нормально открытого контакта 4 (3), управляющего реле и катушки пускателя
Схема подключения электроконтактного манометра
Наиболее популярные среди потребителей схемы устройства — двухконтактные.
В широко используемых приборах отечественного производства серии ДМ версию определяют по цветам задающих стрелок:
У прибора четыре пронумерованных вывода:
Выводы промаркированы на разъеме, расположенном на кожухе прибора, в ответной части разъема маркировки нет.
Электроконтактный манометр своими руками
В основе конструкции электроконтактного манометра лежит обычный стрелочный манометр для измерения давления. Если подходящего устройства нет под рукой, или стоимость его представляется слишком высокой, то можно попробовать изготовить такой электроконтактный прибор самостоятельно.
Для этого потребуется:
Последовательность операций по изготовлению следующая:
Что это за датчик и когда используется
Электроконтактный манометр — это датчик, который применяется для измерения избыточного и вакуумметрического давлений в разных средах (жидкость, газ, пар), используется в качестве сигнализирующего устройства прямого действия и позволяет управлять производственными процессами, при этом особым условием к среде является исключение ее кристаллизации.
ЭКМ применяется для выдачи сигналов управления исполнительным механизмам, которые поддерживают значения давления в трубопроводе, а также компрессорных установках, гидросистемах, пневмооборудованиях или бытовых автоклавах на определённом значении.
Электроконтактный манометр пользуется популярностью во многих отраслях промышленности и инфраструктурных системах:
Также ЭКМ востребованы в системах автоматики безопасности ТЭЦ, ЦТП и котельных.
Разновидности моделей датчиков
Производством электроконтактных манометров занимается немало производителей, некоторые предлагают достаточно широкую линейку моделей, приведенный ниже перечень разделен согласно различным заводам-изготовителям:
Все перечисленные модели делятся на манометры с микровыключателями и с магнитомеханическими контактами. Также производители выпускают приборы во взрывозащищенном исполнении и виброустойчивые или жидконаполненные (внутри заполнены диэлектрическим маслом, чаще всего глицерином) чтобы показания стрелки манометра “не скакали” при повышенной пульсации измеряемой среды. Глицерин внутри ЭКМ не даст стрелке быстро перемещаться.
Принцип работы электроконтактных манометров
Принцип работы ЭКМ заключается в замыкании или размыкании подвижным контактом некого уставочного значения. Подвижным контактом электроконтактного манометра является показывающая давление стрелка, которая поворачивается при изменении давления в измеряемой среде. Уставочное (регулируемое) значение выставляется вручную с помощью двух стрелок (минимальное и максимальное значение). Эти стрелки манометра после установки значений неподвижны.
Значение подвижной стрелки в рабочем процессе, как правило, находится между двумя уставочными, но при пересечении ей предельного значения происходит замыкание либо размыкание контактов внутренней электрической цепи (зависит от типа исполнения модели). Данные контакты можно использовать в различных релейных схемах для управления, например, пневматическими или электромагнитными клапанами, а также магнитными пускателями различных двигателей.
Обратите внимание! Коммутационная способность контактов электроконтактного манометра не позволяет коммутировать большие токи нагрузки.
На каждом электроконтактном манометре нанесена маркировка, которая описывает все его характеристики и разновидность.
Комплектация блока автоматики компрессора
Конструкция реле представляет из себя малогабаритный блок, оснащенный приемными патрубками, воспринимающим элементом (пружина) и мембраной. К обязательным подузлам относят – разгрузочный клапан и механический переключатель.
Воспринимающий узел прессостата составлен из пружинного механизма, изменение силы сжатия которого осуществляется винтом. Согласно заводским стандартизированным настройкам коэффициент упругости устанавливается на давление в пневмоцепи 4-6 ат, о чем сообщается в инструкции к прибору.
Недорогие модели эжекторов не всегда оснащены релейной автоматикой поскольку подобные приборы монтируются на ресивере. Тем не менее при длительном режиме работы для устранения проблемы перегрева элементов двигателя есть смысл устанавливать прессостат
Мембрана резервуара подсоединена к выключателю реле. В процессе передвижения она осуществляет включение и отключение прессостата.
Узел разгрузки подключен к воздухоподводящей магистрали, что позволяет выпустить в атмосферу из поршневого отсека лишнее давление. При этом происходит разгрузка подвижных частей компрессора от излишнего усилия
Разгрузочный элемент расположен между обратным клапаном эжектора и блоком компрессии. Если привод мотора прекращает работу, активизируется отдел разгрузки, посредством которого стравливается лишнее давление (до 2 атм) из поршневого отсека.
При дальнейшем старте или ускорении электромотора создается натиск, закрывающий клапан. Таким образом предотвращается перегруженность привода и упрощается запуск прибора в выключенном режиме.
Есть система разгрузки с временным интервалом включения. Механизм остается в открытом положении при старте мотора в течение заданного промежутка. Этого диапазона хватает для достижения двигателем максимального крутящего момента.
Механический выключатель требуется для старта и остановки автоматических опций системы. Как правило, в нем две позиции: «вкл.» и «выкл.». Первый режим включает привод и компрессор действует по заложенному автоматическому принципу. Второй – предотвращает случайный запуск мотора, даже когда давление в пневмосистеме на низком уровне.
Запорная арматура позволяет избежать аварийных ситуаций при выходе из строя элементов схемы управления, например, поломки поршневого узла или внезапной остановки мотора
Безопасность в промышленных конструкциях должна находиться на высоком уровне. Для этих целей компрессорный регулятор оснащают предохранительным клапаном. Таким образом обеспечивается защита системы при некорректном действии реле.
При нештатных ситуациях, когда уровень давления выше допустимой нормы, а телепрессостат не срабатывает, включается в работу предохранительный узел и выполняет сброс воздуха. По аналогичной схеме действуют предохранительные клапаны в системах отопления, принцип работы и устройства которых описаны в рекомендуемой нами статье.
Опционально в качестве дополнительного защитного оборудования в обзорном устройстве может использоваться и тепловое реле. С его помощью выполняется мониторинг силы подающего тока для своевременного отключения от сети при возрастающих параметрах.
Во избежание выгорания обмоток двигателя приводится в действие выключение питания. Установка номинальных значений осуществляется посредством специального регулирующего устройства.
READ Как можно через аукс подключить флешку
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.
Схемы подключения электроконтактных манометров
На рисунке приведены типовые возможные схемы подключения ЭКМ.
Рассмотрим работу контактов ЭКМ на примере датчика с исполнением 1. При достижении давления установленного значения (2) рабочей стрелкой (1), т.е. попадание рабочей стрелки (1) в зону 4, контакт ЭКМ замыкается. При понижении значения давления ниже уставочной стрелки (2) – контакт разомкнётся.
Какие контактные группы могут быть использованы, зависит от типа устройства, а существуют они согласно ГОСТ 13717-84 Приложение 1 следующих видов:
Подключение экм к пускателю
Электроконтактные манометры получили очень широкое распространение в системах автоматики безопасности котельных, ТЭЦ и ЦТП. Они не только контролируют давление, но также отлично позволяют осуществлять управление производственными процессами, в частности, включение-выключение насосов. В данных аспектах ЭКМ являются прекрасной альтернативой реле давления. Например, для обеспечения контроля давления водогрейного котла в допустимых пределах необходимо либо два реле давления (отдельно реле низкого и отдельно реле высокого давления), либо всего лишь один электроконтактный манометр с двумя контактными группами.
Промышленностью выпускаются следующие виды ЭКМ: — электроконтактные манометры на микровыключателях; — электроконтактные манометры с магнитомеханическими контактами; — взрывозащищенные.
Чтобы понять, будет ли оправданно применение электроконтактного манометра в данной конкретной схеме, нужно рассмотреть достоинства и недостатки данного прибора.
При установке ЭКМ не потребуется никаких тройников или фитингов, так как он уже собран в едином корпусе для коммутационных контактов и контрольного манометра. То есть в одном приборе мы можем не только контролировать давление, но и видеть текущее его значение. Также достоинствами электроконтактного манометра является простота его настройки, а также более точная визуализация настроенных пределов срабатывания по давлению. Пределы настраиваются с помощью контактных стрелок, без использования специализированного инструмента, необходима только индикаторная отвертка.
Недостатком ЭКМ являются низкие токи коммутации (всего 300-500 мА), что требует подключение управляемых устройств большой мощности производить через промежуточные реле во избежание обгорания контактов манометра.
Принципиальные электрические схемы электроконтактных манометров
Типы исполнения электроконтактных манометров: 1 — указательная стрелка; 2,3 — электроконтактные уставки; 4,5 — зоны замкнутых и разомкнутых контактов соответственно; 6,7 — объекты воздействия
Электроконтактные манометры имеют типовую схему функционирования, которая может быть проиллюстрирована на предыдущем рисунке. При увеличении давления и достижении им определённого значения указательная стрелка 1 с электрическим контактом входит в зону 4 и замыкает с помощью общего контакта 2 электрическую цепь прибора, что в свою очередь, приводит к включению в работу объекта воздействия 6.
Электроконтактный манометр ДМ2010СгУ2 исполнения 5
В зависимости от назначения используются различные модификации ЭКМ, имеющие следующие исполнения электрических схем: Исполнение 1 – с одним контактом на замыкание; Исполнение 2 – с одним контактом на размыкание; Исполнение 3 – с двумя контактами на размыкание-размыкание; Исполнение 4 – с двумя контактами на замыкание-замыкание; Исполнение 5 – с двумя контактами на размыкание-замыкание (левый контакт – размыкающий, правый – замыкающий); Исполнение 6 – с двумя контактами на замыкание-размыкание (левый контакт – замыкающий, правый – размыкающий).
Подключение электроконтактного манометра
Самые распространенные в теплотехнике схемы ЭКМ – это схемы с двумя контактами, то есть исполнения 3, 4, 5 и 6. Рассмотрим подключение на примере электроконтактного манометра ДМ2010СгУ2.
В манометрах данной марки исполнение можно определить по цвету сигнальных стрелок: — исполнение 5 – оба указателя синие. — исполнение 6 – оба указателя красные. — исполнение 3 – левый указатель (min) – синий, правый (max) – красный; — исполнение 4 – левый указатель (min) – красный; правый (max) – синий;
Подключение электроконтактного манометра к приборам электрической цепи осуществляется четырёхжильным кабелем по схеме, обозначенной на рисунке: — контакт 1 — общий провод; — контакт 2 — сигнал min; — контакт 3 — сигнал max; — контакт 4 — заземление.
Контакты пронумерованы на вилке разъема, которая располагается на корпусе манометра, на самой розетке нумерация отсутствует.
Преимущества и недостатки
Как и любые технические приборы, ЭКМ имеют свои преимущества и недостатки.
Краткий обзор некоторых моделей датчиков и их особенности
ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06
ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06 от собираются на базе манометров ТМ-510, а после установки электроконтактной приставки становятся полноценными ЭКМ.
В данных моделях ЭКМ используются контакты с магнитным поджатием, которые позволяют коммутировать большие токи с большой разрывной мощностью контактов, по сравнению с приборами, имеющие скользящие контакты.
ЭКМ ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06 характеризуются надежным электрическим соединением при динамических нагрузках.
Схемы подсоединения воздушного реле
Компрессорный прессостат производится для подсоединения к различным по нагрузке электросхемам. В соответствии с номиналом линии электропитания подбирается соответствующая модель релейного блока.
Вариант #1: к сети с номиналом 220 В
Если приводной электродвигатель представлен однофазным устройством, в этом случае устанавливается реле номиналом 220 В с двумя группами контактов.
Для работы с однофазной нагрузкой производители рекомендуют обустраивать узел с помощью моделей серии РДК: хТ10Р-х; хТ10К-х; хТ19П-х, т. к. эти устройства имеют по две контактных группы
Вариант #2: к трехфазной сети с напряжением 380 В
Для трехфазной нагрузки цепи на 380 В может быть использован один из вариантов: модификация реле на 220 В или 380 В, с тремя контактными линиями, для одновременного отключения всех трех фаз.
Оба метода имеют различные схемы. Рассмотрим первый вариант:
Для работы в трехфазной электрической цепи используется прессостат РДК-хТ18П-х. Эта модель оснащена тремя контактами и способствует одновременной коммутации всех фаз
Выбрав второй метод, производится питание от одной фазы (ноль) и в этом случае номинал реле должен быть на 220 В. Более подробно на следующей схеме:
Допускается применение телепрессостатов серии РДК: хТ10Р-х, хТ10К-х и хТ19П-х с трехфазной нагрузкой, однако использование такой схемы предполагает неполное отключение от питающей сети. Конкретнее – одна фаза будет постоянно подключена к нагрузке
После подсоединения к электропитанию необходимо разобраться с дополнительными возможностями, представленными в воздушных блоках для эжекторов.