Теоретические положения. Преобразователи давления измерительные с пневматическим выходным сигналом входят в общий комплекс унифицированной системы взаимозаменяемых компенсационных

Преобразователи давления измерительные с пневматическим выходным сигналом входят в общий комплекс унифицированной системы взаимозаменяемых компенсационных преобразователей ГСП.

Преобразователи давления измерительные (в дальнейшем -преобразователи) предназначены для непрерывного преобразования давления (абсолютного, избыточного или вакуумметрического) в пропорциональный пневматический сигнал дистанционной передачи.

Преобразователи используются в комплекте со вторичными приборами, регуляторами и другими устройствами автоматики.

Каждый преобразователь состоит из пневмосилового преобразователя и измерительного блока. Принципиальная схема преобразователя представлена на рисунке 9.2.

Принцип действия преобразователей основан на пневматической силовой компенсации. Измеряемое давление преобразуется на чувствительном элементе измерительного блока в пропорциональное усилие, которое автоматически уравновешивается усилием, развиваемым давлением сжатого воздуха в сильфоне обратной связи. Это давление является выходным сигналом преобразователя.

Принципиальная схема пневмосилового преобразователя представлена на рисунке 9.2. Усилие, с которым измерительный блок (сильфон 10) воздействует на пневмосиловой преобразователь, создает момент, вызывающий незначительное перемещение рычажной системы передаточного механизма и связанной с рычагом 1 заслонки 8, относительно неподвижного сопла 5. Возникший в линии сопла сигнал управляет давлением, поступающим с пневмореле 7 в сильфон обратной связи 6. Пневмосиловой преобразователь (рисунок 3) состоит из следующих основных элементов: пердаточного механизма, сильфона обратной связи, индикатора рассогласования и пневмореле. Передаточный механизм смонтирован между двумя платами 10. Усилие передается от Т-образного рычага 2 к Г-образному рычагу 3 через подвижную опору 5. Конструкция опоры показана на рисунке 5. Рычаги установлены на опорах, которые выполнены в виде ленточных перекрестий 1 и 7 (рисунок 9.3). Передаточный механизм обеспечивает изменение передаточного отношения в 10 раз. Сильфон обратной связи 12 жестко закреплен на колодке 14 и присоединен к Г-образному рычагу.

Индикатор рассогласования (рисунок 9.4) выполнен по системе сопло -заслонка. Заслонка 4 закреплена на Т-образном рычаге 7 при помощи двух параллельных плоских пружин 9. При нормальной работе заслонка перемещается вместе с рычагом относительно сопла 3. При перегрузках заслонка плотно закрывает отверстие сопла и остается неподвижной при дальнейшем перемещении Т-образного рычага пневмосилового преобразователя.

Пневмореле 19 (рисунок 3) прикреплено к плате передаточного

Принцип действия преобразователей основан на пневматической силовой механизма. Воздух питания поступает в камеру 1 (рисунок 4), оттуда через клапан 2 в камеры 5 и 6. Из этих камер через дроссель 7 воздух поступает в камеру 3 и в линию сопла. Камеры 5 и 6 отделены от камеры 3 мембранами из прорезиненного полотна. При повышении или понижении давления в линии сопла и камере 3 открывается соответственно клапан 2 или 4 и повышается или понижается давление воздуха в камерах 5 и 6. Воздух под этим давлением поступает в сильфон обратной связи и является выходным сигналом преобразователя. При этом перепад давления на дросселе 7, определяемый площадью мембран и силой натяжения пружин, изменяется незначительно, что уменьшает влияние давления питания на изменение выходного сигнала. Для устранения автоколебаний предусмотрен жидкостной демпфер 20 (рисунок 3). В демпфере используют кремнийорганическую жидкость марки ПМС вязкостью 15000 до 30000 сП. Допускается использование других жидкостей той же вязкости, в том числе демпферного масла ДС-1. Их применение может быть ограничено температурами, при которых эти жидкости замерзают.

Для защиты пневмосилового преобразователя от случайных перегрузок передаточный механизм снабжен двумя регулируемыми упорами 4.

Рисунок 9.3 - Пневмореле. Схема пневматическая принципиальная

1, 3, 5, 6-камеры; 2, 4 - клапаны; 7 - дроссель

8- пневмосиловом преобразователе имеется корректор нуля,
предназначенный для установки требуемого значения выходного сигнала.
Корректировка осуществляется вращением винта 9, при этом колодка 8
перемещается и заменяет натяг пружины 6, один конец которой закреплен в этой
колодке, а второй на рычаге 2. Передаточный механизм с устройством обратной
связи и пневмореле смонтирован на раме 15 и закрыт кожухом 13. В кожухе
предусмотрена заглушка 11, закрывающая отверстие, через которое
осуществляется корректировка нуля. Для подключения пневматических линий
питания и выходного сигнала на раме пневмосилового преобразователя имеется
два штуцера 18.

В манометре сильфонного типа МС-П2 (рисунок 4) узел чувствительного элемента 4 непосредственно воздействует на Т-образный рычаг 1 преобразователя пневмосилового. Усилие, передаваемое на преобразователь пневмосиловой, пропорционально произведению эффективной площади сильфона на воздействующее на него давление.

Рисунок 9. 4 - Преобразователь избыточного давления типа МС-П2

1 — рычаг Т-образный;

2 — упор;

3 — болт конический;

4 — узел чувствительного элемента (узел сильфона);

5 — кронштейн;

6 — трубка

9.5 Содержание отчета:

9.5.1 Название темы и цель работы.

9.5.2 Технические данные приборов и оборудования (таблица 9.1).

9.5.3 Схема испытательной установки.

9.5.4 Результаты измерений и расчетов (таблица 9.2).

9.5.5 Расчеты.

9.5.6 График статистической характеристики Р_вых = f (Р_вх)

9.5.7. Вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы

9.6.1 Устройство и принцип работы измерительного преобразователя давления с

унифицированным пневматическим сигналом.

9.6.2 Настройка измерительного преобразователя давления с пневматическим

сигналом.

9.6.3 Методика поверки измерительного преобразователя давления.

9.6.4 Метрологические характеристики измерительного преобразователя
давления.

9.6.5 Область применения измерительного преобразователя с пневматическим
сигналом.

Литература

9.7.1 Клюев А.С. «Автоматическое регулирование» М., Высшая школа, 1986.

9.7.2 Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Преобразователи
давления измерительные пневматические.

9.7.3 Подкопаев А.Г. «Технологические измерения» М. «Недра», 1986г.-295с

Методические указания

по выполнению

практической работы

1 Тема: Изучение конструкции и принцип действия преобразователя уровня.

2 Цель работы: Изучить устройство, принцип работы преобразователя уровня,

Получить навыки по расчёту выходных сигналов уровнемеров в зависимости от измеряемого уровня.