В настоящее время созданы штатные контрольно-измерительные средства для криогенных сред, входящие в состав криогенного заправочного оборудования. Они обеспечивают как местное (на месте установки приборов), так и автоматическое измерение параметров продукта в системах, большинство из которых дистанционно передается криогенными системами на пульт управления, расположенный на командном пункте, или на местный пульт управления. Эти приборы могут использоваться и для контроля параметров в различных системах, в том числе в установках для его получения и системах заправки.
Контроль давления.
В последнее время для измерения абсолютного давления и перепада давлений криогенных сред при температурах 4…300 К разработаны преобразователи давления и перепада давления типа «Криос». Датчик этого прибора позволяет отказаться от импульсных трубок, присоединительной арматуры, уменьшить теплоприток, повысить быстродействие измерений, надежность и безотказность работы. Первичный преобразователь работает в непосредственном контакте с криогенной жидкостью и выдерживает многократное циклическое изменение температур. Блок электронного преобразователя прибора, устанавливаемый в отапливаемом помещении, преобразует изменение сопротивления тензорезисторов в стандартный выходной сигнал.
Возможно применение и приборов типа ИПД-Эт и ИППД-Эт, однако, как показал опыт эксплуатации, они имеют ряд недостатков — зависимость показаний от температуры окружающей среды, уход с «нуля» преобразователей, влияние на показания прибора кабелей связи между первичными датчиками и передающими преобразователями; необходимость частой настройки преобразователей, что усложняет эксплуатацию.
Измерение уровня.
Известны ультразвуковой метод замера уровня, пневмогидравлический способ, емкостный способ, измерение с помощью контактного (щупового) или поплавкового уровнемеров. Однако все перечисленные уровнемеры дают погрешность 5…8 мм по высоте столба жидкости. Наиболее перспективным для построения измерителей уровня жидких криопродуктов является резонансный метод, использованный для контроля жидких кислорода, азота, водорода (для требуется экспериментальная проверка работы прибора). В основу этого метода положен принцип измерения резонансной частоты колебательного контура с распределенными параметрами, присущими длинным линиям и зависящими от уровня наполнения чувствительного элемента. Эти уровнемеры характеризует высокая точность и надежность измерения, отсутствие движущихся частей у первоначального преобразователя. Для работы в условиях криогенных жидкостей на основе резонансного метода созданы уровнемеры УРК-2 и сигнализаторы уровня СРК-2.
Применительно к криогенным жидкостям несовершенство уровнемеров приводит к тому, что до 3 % жидких продуктов не учитывается.
Измерение температуры.
Для измерения температуры криогенных жидкостей во всем диапазоне температур 300…400 К созданы криогенные датчики и термометры с различными методами измерения и конструкциями.
Чаще для этой цели используются либо термометры сопротивления, либо резисторы с дистанционной подачей сигнала на пульт управления. Для получения высокой точности измерений применяются платиновые термопреобразователи.
Измерение расхода.
Особенно сложной проблемой при использовании криогенных жидкостей, в том числе , является измерение расходов. Наиболее распространен и хорошо освоен метод измерения объемного расхода для однофазно текущей жидкости, основанный на определении перепала давления на участке специального профиля, например трубы Вентури, с последующим пересчетом. Однако для криогенных жидкостей применение этого метода приводит к серьезным погрешностям, связанным с плотностью протекающего потока.
В последние годы на кафедре Э-4 МГТУ им. Н.Э. Баумана на базе СВЧ созданы приборы, позволяющие с высокой точностью определять доли жидкой и паровой фаз в потоке криогенных жидкостей, массовый расход, скорость и даже диагностировать состав примесей. Эти приборы успешно прошли испытания, однако серийное производство их еще не налажено.
Приборы контроля подготовки оборудования к подаче СПГ.
Перед подачей СПГ в резервуары, трубопроводы, баки потребителей воздушная среда в них должна быть заменена на азотную, чтобы исключить пожарные и взрывоопасные ситуации. Концентрация кислорода в оборудовании должна быть снижена до 3 % об. со взятием соответствующих проб.
Для измерения объемной доли кислорода в азоте в криогенных заправочных системах используются приборы «Берилл-1» и «Берилл-2», а также газоанализаторы ПГК-03 и АН КАТ-7641-10, представляющие собой автоматические непрерывно действующие аналоговые однофункциональные одноканальные приборы. Диапазон измерений приборов «Берилл-1» 0…4%об., «Берилл-2» — 0,3.. 25 % об. доли кислорода в азоте. Принцип их действия заключается в измерении возникающего различия объемной доли кислорода в системе (емкости) и окружающей среде за счет применения электродвижущейся силы чувствительного элемента.
Для измерения объемной доли азота в СПГ при штатной подготовке системы и ее элементов к приему продукта может быть рекомендован газоанализатор «Вант», принцип действия которого основан на измерении теплопроводности анализируемой газовой смеси с помощью нагретого терморезистора с изменяющейся температурой. Пределы измерений прибора 0 . 15% об.
Для обеспечения безопасности работ и мониторинга выбросов в атмосферу газа помещения и сооружения, где могут быть азот или метан, должны быть оборудованы системой газового контроля. Системы выполняются информационно-измерительными и обеспечивают автоматический контроль воздушной среды и передачи информации (звуковой и электрической) о появлении в воздухе контролируемых помещений пониженного (до 15 %) и повышенного (до 27 %) содержания кислорода, а также довзрывоопасных концентраций метана. Для СПГ необходимо узаконить нормативно-техническую документацию, в которой должны быть определены допустимые концентрации этого продукта в воздухе, требования к кратности вентиляции сооружений, сигналы, выдаваемые в смежные системы, и др. Такие работы в настоящее время проводятся.
Качественное продвижение сайтов.