НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ

При централизованном контроле и управлении технологическим процессом необходимо значения измеряемых параметров от различ­ных точек технологических объектов передать к единому пункту кон­троля и управления либо к регулирующему устройству. При этом расстояния, на которые приходится передавать сигналы измеряемых параметров на нефтяных и газовых промыслах, в ряде случаев до­стигают боле десяти километров.

Система передачи измеряемой величины на расстояние (рис. 4.1) состоит из первичного измерительного преобразователя, передающе­го измерительного преобразователя, канала связи, приемника и вто­ричного прибора. Первичный измерительный преобразователь 1 на­ходится в непосредственном контакте с измеряемой средой, воспри­нимает значение C_вx1 измеряемого параметра и преобразует его в сиг­нал х, который подается на вход передающего преобразователя 2. Передающий преобразователь преобразует измерительный сигнал в параметр С_вых1 удобный для телепередачи, и передает в канал свя­зи. На приемной стороне сигнал С_вх2 поступает на вход приемни­ка 3, где он преобразовывается в сигнал С_вых2, воздействующий на вторичный прибор 4. Вторичный прибор преобразует измерительный сигнал в показания значения измеряемой величины в удобном для восприятия виде. Следует учитывать, что сигнал С_вх2 на приемной стороне канала связи может отличаться от сигнала С_вых1 на выходе передающего преобразователя вследствие воздействия на канал свя­зи различных помех.

Первичный преобразователь представляет собой чувствительный элемент, устанавливаемый непосредственно на объекте и находящий­ся под воздействием измеряемой среды. Вид и пределы измерения измеряемого параметра, условия монтажа и эксплуатации на кон­кретном объекте оказывают определяющее влияние на выбор прин­ципа действия и конструктивное оформление первичных измеритель­ных преобразователей и обусловливают весьма значительную номенклатуру их типов. Для измерения одного параметра в зави­симости от требуемых пределов измерений и условий эксплуатации применяют большое число первичных и измерительных преобразо­вателей.

В связи с тем что передающий измерительный преобразователь предназначен для преобразования измерительного сигнала в пара­метр, удобный для телепередачи, выбор типа его зависит от канала телепередачи.

В зависимости от условий телеизмерений в нефтяной и газовой промышленности применяют электрический и пневматический кана­лы связи. При измерении глубинных параметров процесса бурения скважин используют также гидравлический канал связи (см. гл. 10). В случае электрического канала связи измерительный сигнал пре­образуется в пропорциональный электрический параметр: силу и напряжение тока, импульсы и частоту тока.

Метод преобразования измеряемого сигнала в силу и напряжение тока называют методом интенсивности. В устройствах интен­сивности преобразователь измеряемой величины включен непосред­ственно в линию, а на приемной стороне непосредственно в линию ча показаний осуществляется обычно постоянным током. Это исподключен прибор, измеряющий силу тока или напряжение. Передаключает влияние изменения индуктивности и емкости линии связи на показания вторичного прибора и позволяет применять в качестве вто­ричных магнитоэлектрические приборы, обладающие большой точ­ностью.

Погрешность дистанционных измерений по методу интенсивности, вследствие влияния параметров линии связи, находится в пределах 1-3%.

При использовании метода преобразования измеряемого сигнала в импульсы тока или частоту изменения параметров канала связи не влияют на погрешность дистанционных измерений. Дальность пе­редачи зависит от уровня сигнала и чувствительности приемника.

В этом случае применяют методы преобразования: частотно-импульс­ные, времяимпульсные, кодоимпульсные и частотные.

В частотно-имульсных устройствах измеряемый сигнал преобразуется в пропорциональное число импульсов. На приемной стороне это число считается специальным счетчиком.

Во времяимпульсных устройствах длительность импульсов изменяют в зависимости от значения измеряемой величины.

В кодоимпульсных устройствах измеряемая величина пе­редается в виде определенной комбинации импульсов (кода). Пре­имущества кодоимпульсного метода: а) большая помехоустойчивость, б) большая точность телеизмерения и в) возможность получения информации в цифровой форме.

В частотных преобразователях переменного тока измеряемая величина изменяет частоту переменного тока, передаваемого по кана­лу связи. На приемной стороне частота сигнала измеряется частото­мерами или другими устройствами, проградуированными в единицах измеряемой величины.

Пневматический канал связи в системах дистанционной передачи преимущественно распространен на нефтехимических и газоперера-батывающих предприятиях, т. е. во всех случаях, когда в соответ­ствии с требованиями взрывозащиты применение электроэнергии не­желательно.

Унифицированные параметры электро- и пневмопередачи и уни­фицированные электросиловой и пневмосиловой преобразователи, входящие в систему ГСП, приведены в гл. 3. В качестве приемных устройств в дистанционных пневмопередачах применяют устройства для измерения давления с градуировкой, соответствующей измеряе­мому параметру.