Аварийный датчик температуры

Датчик аварийной температуры жидкости ДАТЖ

Датчик аварийной температуры жидкости ДАТЖ

Технические условия ТУ РБ 07513211.011-97

Датчики аварийной температуры жидкости (ДАТЖ) предназначены для включения сигнальной лампы при достижении максимальной температуры жидкости в системах охлажденияавтотракторных двигателей.

Тип датчиков – термобиметаллический. Напряжения питания от бортовой сети 12, 24 В, сила тока не более 120 мА.

Вид климатического исполнения – О2 по ГОСТ 15150. Нижнее рабочее значение температуры окружающей среды при эксплуатации минус 50˚С, верхнее рабочее значение температуры окружающей среды при эксплуатации плюс 125˚С.

Режим работы S2по ГОСТ 3940.

Обозначения вариантов исполнения и присоединительные размеры датчиков ДАТЖ указаны в таблице 1.

Наладочные работы автоматики (КИПиА) котельной

К показателям оборудования в современных котельных предъявляются строгие требования. Теплогенерирующее и вспомогательное оборудование должно иметь показатели качества, количества и долговечности в строго определенных рамках. Существенно изменились типовые решения котельных: типовые схемные решения котельных существенно отличаются от применявшихся ранее. Работа котельной регулируется универсальными программируемыми логическими контроллерами. Они позволили сделать автоматику управления котельной более интеллектуальной.

Кроме того, автоматизация имеет несколько очевидных плюсов: полностью исключается влияние человеческого фактора, существенно уменьшаются энергетические затраты на процессы управления.

Выделяют несколько этапов наладочных работ автоматики в котельной:

Наладка аварийной сигнализации и разработка схем котловой аварийной сигнализации.

• Наладка аварийной сигнализации в котельной заключается в разработке схемы подключения ряда сигналов от системы автоматического управления горелочного устройства — сигналы аварийных состояний горелки.

Эти сигналы являются сигналами аварийного состояния оборудования. Основное устройство котловой автоматики – горелка котла. Этот механизм является насколько безопасным, настолько и сложным. От его действия зависит многое – не только безопасная эксплуатация, но и надежность. Для того, чтобы работа происходила в соответствиями с правилами безопасности и надежности, в горелке котла установлены различные вспомогательные устройства – датчики. Сигналы от датчиков следуют на схемы управления горения, которая в свою очередь определяет исправность электрической и механической части горелки, а также ее рабочее положение. При возникновении сигнала ошибки в работе горелки, схема управления (менеджер) отключает ее, выдает общий сигнал о возникновении аварийного состояния, фиксирует свое положение. Сигнал подается в световом виде. Расшифровать аварийное состояние можно по индикатору (механическому либо электронному), который входит в устройство менеджера. Разблокировать аварийное состояние может только человек.

• Также аварийное состояние возникает при перегреве котловой воды — сигнал аварии при перегреве котловой воды. Оно передается аварийным датчиком температуры. Это устройство генерирует внешний сигнал для работы горелки и расположено на патрубке котла. Принцип действия основан на определении граничного уровня температуры воды, и подаче при его достижении сигнала на отключение горелки. Когда температура воды возвращается в норму, включение горелки происходит снова. Процессы включения и выключения происходят не моментально, а по истечении некоторого промежутка времени, так как все тепловые процессы являются инерционными, а датчик котловой воды имеет дельту перехода из одного состояния в другое (гистерезис) в 5-8 градусов.

В целях повышения безопасности функционирования горелочного устройства автоматика включает в себя датчик аварийной котловой температуры. Такой датчик имеет четко фиксированную настройку установки оборудования на отключение при достижении пороговой температуры. Обычно это значение составляет 100-120 градусов. Визуально эффект срабатывания аварийного датчика температуры проявляется в виде световой аварийной сигнализации. Для того, чтобы разблокировать состояние аварийного термостата нужно человеческое вмешательство.

• сигнал аварии при минимальном или максимальном избыточном давлении воды

В целях исключения максимального избыточного давления воды правила безопасности и завод-изготовитель предусмотрели установку аварийного механического сбросного клапана. Чтобы исключить минимальное давление воды требуется установить какой-либо тип электронного датчика измерения давления. Такой датчик должен иметь четкое расположение: он должен находиться в подающей линии котла до запорной арматуры. Как датчик минимального давления воды можно использовать визуальный электроконтактный сигнализирующий манометр. В таком устройстве предусмотрена возможность фиксации максимального или минимального избыточного давления. Эту функцию измерения у электроконтактного манометра стоит отнести к аварийной котловой сигнализации, так как при получении сигнала о возникновении аварии от электроконтактного манометра происходит отключение горелочного устройства.

Следуя правилам нормативной технической документации, если аварийный сигнал появился даже на очень короткий отрезок времени, должно произойти отключение горелки, фиксация своего состояния и выдача световой или звуковой сигнализации на удаленную диспетчеризацию и в помещении котельной. При использовании стандартной котловой автоматики требуемые нормативные стандарты не обеспечиваются в полном объеме. Для того, чтобы привести в соответствие штатную котловую автоматику в соответствие с нормами, нужно вмешаться в электрическую схему автоматики котла и дополнить ее электронными устройствами, которые смогут обеспечить полную безопасность. Электрическое вмешательство потребуется только в отношении схемы пульта управления котла. Также схема обработки аварийных сигналов котла должна быть соединена с остальными котлами, которые размещены в гидравлической схеме котельной.

Наладка автоматики котла

Помимо выработки аварийных сигналов, автоматика котла должна также обеспечивать поддержку минимальной температуры на обратной линии котла. Эта температура рекомендована заводом-изготовителем. Также должна обеспечиваться возможность включения и выключения котлового насоса, возможность управления оборудованием котла при помощи внешних сигналов управления. Такие сигналы нужны для обеспечения работы общей автоматики котельной, которая занимается управлением количества котлов, работающих в разные периоды времени, т.е. распределением мощности котельной в зависимости от запрашиваемой мощности нагрузки. Для соблюдения всех этих требований требуется внешнее управление процессами работы ступеней устройства горелки.

Для того, чтобы исключить возможность образования конденсата в котле, нужно в обратную линию установить датчик определения минимальной температуры. Как правило, такой датчик поставляется вместе с самим котлом. В котлах, предназначенных для нагревания воды, рекомендуемая заводом минимальная температура обычно имеет в обратной линии кола уставку 55-60 градусов Цельсия. Датчик минимальной температуры необходимо подключить вместе с котловым насосом (насосом подмеса) в схему автоматики котла. Подключение в электрическую схему происходит в зависимости от принятого конкретного решения и от гидравлической схемы.

Наладка общекотловой котельной автоматики

Следует принять во внимание, что рассматривать общекотловую автоматику следует лишь только совместно с разработанной ранее схемой гидравлики котельной. Полноценная работа общекотловой схемы возможна только в случае ее использования с гидравлической схемой котельной, для которой она проектировалась. При этом последовательность действий следующая: описываются условия, в которых будет работать общекотловая автоматика; разрабатывается алгоритм управления работой гидравлической схемы котельной при помощи общекотловой автоматики; разрабатывается в соответствии с алгоритмом электрическая схема общекотловой котельной автоматики.

Пример условий, в которых будет работать общекотловая автоматика:

• Поддержка температурного графика котлового контура в 70-90 гр. Цельсия;
• Проводится ротация котлов, насосов и нагрузок;
• Отключение котла производится в следующей последовательности: отключается 2-ая ступень горелки; отключается 1-ая ступень горелки через 2 минуты; отключается насос котла через 20 минут;
• Проводится автоматическая подпитка системы;
• Поддерживается минимальная температура на входе в котел в 60 гр. Цельсия, а также температурный график нагрузок котельной.

Все технологические процессы в управлении котельной происходят без скачков давления, плавно, без резких перепадов температуры, несмотря на то, что управление общекотловой автоматикой полностью производится логическими сигналами.

Наладка технологической сигнализации оборудования котельной

Технологическая сигнализация вспомогательного оборудованиякотельной предназначена для обнаружения аварийных состояний, а также для передачи сигналов о нештатной ситуации в виде звуковой или визуальной сигнализации и передачи сигнала об аварийном состоянии на удаленную диспетчеризацию. Все эти процессы в полной мере отвечают СП 41-104-200. Исправление неполадок осуществляется немедленно дежурным либо аварийной бригадой. После того, как все неисправности были устранены, для пуска котельной производится ручной сброс всех аварийных сигналов. Далее котельная включается и работает в штатном режиме. Точно так же, как и при общекотловой автоматике, вспомогательное оборудование котельной технологическая сигнализация реализуется на универсальном Программируемом Логическом Контроллере. Такой контроллер проводит согласование с приборами обеспечения безопасности котельной и прочими вспомогательными устройствами. Помимо этого, Программируемый Логический Контроллер может подавать сигнал об аварийном состоянии котельной на GSM модем. В качестве устройства сигнализации по пожару используется прибор с «сухими» выходными контактами.

Сигнализатор аварийного режима работы двс

Вледельцы патента:

Военный автомобильный институт

Изобретение относится к электрооборудованию автомобиля и предназначено для сигнализации аварийного режима работы двигателя внутреннего сгорания. Сигнализатор состоит из датчика 1 температуры охлаждающей жидкости, датчика 2 частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, датчика 3 температуры окружающей среды, логического блока 4, первого ключа 5, второго ключа 6, инвертора 7, интегратора 8 с саморазрядом, фильтра 9 низкой частоты, порогового устройства 10, устройства 11 индикации. Датчик 2 частоты вращения коленчатого вала ДВС соединен с первым входом логического блока 4, датчик 3 температуры окружающей среды соединен со вторым входом логического блока 4, первый выход логического блока 4 соединен с управляющим входом первого ключа 5, второй выход логического блока 4 соединен с управляющим входом второго ключа 6. Датчик 1 температуры охлаждающей жидкости подключен к входам инвертора 7 и первого ключа 5, выход инвертора 7 подсоединен к входу второго ключа 6. Выходы первого ключа 5 и второго ключа 6 соединены друг с другом и подключены к входу интегратора 8 с саморазрядом, выход которого подключен через фильтр 9 низкой частоты и пороговое устройство 10 к устройству 11 индикации. Изобретение позволяет исключить работу ДВС в условиях, близких к аварийным. 3 ил.

Изобретение относится к электрооборудованию автомобиля и предназначено для сигнализации аварийного режима работы двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство [1]. которое исключает аварийный режим работы при пониженном уровне охлаждающей жидкости. Недостатком данного устройства является то, что при понижении уровня охлаждающей жидкости и отключении ДВС при движении в потоке транспорта возможно возникновение аварийной ситуации.

Наиболее близкими по технической сущности решения являются сигнализаторы аварийной температуры и давления масла [2], которые содержат датчик температуры с пороговым устройством и индикатор. В качестве датчика температуры и порогового устройства используется биметаллическая пластина.

Недостатком указанных сигнализаторов является то, что они срабатывают в аварийной ситуации, когда контролируемый параметр достиг критического уровня. Это приводит к снижению ресурса двигателя.

Целью изобретения является индикация предаварийного режима работы двигателя внутреннего сгорания.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в сигнализатор аварийного режима работы ДВС дополнительно введены датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя, датчик температуры окружающей среды, логический блок, первый и второй ключи, инвертор и интегратор с саморазрядом, фильтр низкой частоты, причем датчик числа оборотов коленчатого вала двигателя соединен с одним входом логического блока, датчик температуры окружающей среды соединен со вторым входом логического блока, первый выход логического блока соединен со входом управления первого ключа, а второй выход логического блока со входом управления второго ключа, датчик температуры охлаждающей жидкости соединен с входом первого ключа и входом инвертора, выход инвертора соединен со входом второго ключа, выходы первого и второго ключа соединены друг с другом и подключены ко входу интегратора с саморазрядом, выход которого через фильтр низкой частоты и пороговое устройство подключения к устройству индикации.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый сигнализатор аварийного режима работы отличается введением в схему новых функциональных узлов датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя, датчика температуры окружающей среды, логического блока, ключей инвертора, интегратора с саморазрядом, фильтра низкой частоты, а также связями между ними, это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию "новизна".

Способность заявляемого сигнализатора реагировать на скорость повышения температуры двигателя внутреннего сгорания позволяет исключить работу ДВС в условиях, близких к аварийным, и позволяет определить отклонения от нормального теплового режима ДВС на начальной стадии процесса разогрева двигателя без выхода на критический режим, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные зависимости в различных узлах сигнализатора; на фиг. 3 - вариант схемы интегратора с саморазрядом.

Сигнализатор состоит из датчика 1 температуры охлаждающей жидкости, датчика 2 частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, датчика 3 температуры окружающей среды, логического блока 4, первого ключа 5, второго ключа 6, инвертора 7, интегратора 8 с саморазрядом, фильтра 9 низкой частоты, порогового устройства 10, устройства 11 индикации. Датчик 2 частоты вращения коленчатого вала ДВС соединен с первым входом логического блока 4, датчик 3 температуры окружающей среды соединен со вторым входом логического блока 4, первый выход логического блока 4 соединен с управляющим входом первого ключа 5, второй выход логического блока 4 соединен с управляющим входом второго ключа 6. Датчик 1 температуры охлаждающей жидкости подключен к соединенным друг с другом входом инвертора 7 и первого ключа 5, выход инвертора 7 подсоединен к входу второго ключа 6. Выходы первого ключа 5 и второго ключа 6 соединены друг с другом и подключены к входу интегратора 8 с саморазрядом, выход которого подключен через фильтр 9 низкой частоты и пороговое устройство 10 к устройству 11 индикации.

Сигнализатор работает следующим образом. Логический блок 4 вырабатывает корреляционную функцию, которая показана на фиг. 2а. Эта функция состоит из двух импульсов, первый из которых открывает ключ 5, а второй - ключ 6, в остальное время ключи 5 и 6 закрыты.

Напряжение с датчика 1 температуры охлаждающей жидкости поступает на первый ключ 5 и через инвертор 7 на второй ключ 6. Таким образом, напряжение на входе интегратора 8 с саморазрядом будет иметь вид, показанный на фиг. 2в. На фиг. 2б качественно показана временная зависимость температуры охлаждающей жидкости. Сигнал с выхода ключей 6 и 5 складывается и поступает на вход интегратора 8 с саморазрядом, который может быть выполнен, например, по схеме, показанной на фиг. 3.

Заряд, который получит конденсатор за время, в течение которого открыт первый ключ 5.

где t₁ и t₂ - время начала и конца первого импульса длительностью ; U_т1ср - среднее напряжение датчика 1 температуры охлаждающей жидкости за время = t₁ - t₂ .

Предполагаем, что U_т1ср наблюдается в момент времени Заряд, который получит конденсатор за время, в течение которого открыт второй ключ 6.

где t₃ и t₄ - время начала и конца второго импульса длительностью .

U_т2ср - среднее напряжение датчика 1 температуры за время = t₄ - t₃ .

Предполагаем, что U_т2ср наблюдается в момент времени Суммарный заряд, поступающий на конденсатор C за период времени T:

Конденсатор C разряжается в течение периода T через сопротивление R₂. Следовательно, если через U_ср обозначить среднее значение напряжения на выходе интегратора 8 с саморазрядом, то заряд, отдаваемый конденсатором интегратора за период T:

Очевидно, что в установившихся условиях заряд, поступающий на конденсатор, равен заряду, отдаваемому конденсатором

Из формулы (6) следует, что среднее напряжение на выходе интегратора 8 пропорционально изменению напряжения датчика температуры за время t_2cp - t_cp. т. е. U_cp прямо пропорционально скорости изменения температуры во времени.

Применение фильтра 9 между выходом интегратора 8 и устройством 11 индикации обусловлено необходимостью сглаживания пульсаций и выделения среднего напряжения. Индикатор 11 с пороговым устройством 10 фиксирует повышенную скорость изменения теплового режима двигателя, которая возникает при нарушениях в системах охлаждения и смазывания ДВС, что исключает достижение критических значений при аварийных ситуациях и обеспечивает сохранение ресурса двигателя. Датчик 2 частоты вращения коленчатого вала и датчик 3 температуры окружающей среды служат для изменения выходного напряжения фильтра 9 низкой частоты путем влияния на длительность импульсов . что позволяет учесть разную скорость изменения температуры двигателя в нормальном состоянии при различных условиях разогрева.

Формула изобретения

Сигнализатор аварийного режима работы ДВС, содержащий датчик температуры охлаждающей жидкости, пороговое устройство и устройство индикации, отличающийся тем, что в него дополнительно введены датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя, датчик температуры окружающей среды, логический блок, первый и второй ключи, инвертор, интегратор с саморазрядом и фильтром низкой частоты, причем датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя соединен с одним входом логического блока, датчик температуры окружающей среды соединен с вторым входом логического блока, первый выход логического блока соединен с входом управления первого ключа, а второй выход логического блока - с входом управления второго ключа, датчик температуры охлаждающей жидкости соединен с входом первого ключа и входом инвертора, выход инвертора соединен с входом второго ключа, выходы первого и второго ключей соединены друг с другом и подключены к входу интегратора с саморазрядом, выход которого через фильтр низкой частоты и пороговое устройство подключен к устройству индикации.