Теоретические положения. МЭД (манометр электрический дифференциально-трансформаторный) является преобразователем давления в электрический сигнал: выходной сигнал -изменения взаимной

МЭД (манометр электрический дифференциально-трансформаторный) является преобразователем давления в электрический сигнал: выходной сигнал -изменения взаимной индуктивности, а следовательно ЭДС (напряжения).

Устройство МЭД (рисунок 7.3):

Чувствительный элемент - одновитковая трубка Бурдона 1, со свободным концом, которой связан плунжер 2 с сердечником 3, движущийся в дифференциальном трансформаторе с тремя обмотками: одной первичной 4 и двумя вторичными 5, соединенные встречно последовательно, т.е. наводимая в них ЭДС направлена встречно друг другу DU₁ ≈ DЕ₁ ≈ E₁ - Е₂.

МЭД работают со вторичными приборами типа КСД (компенсирующий самопишущий дифференциально-трансформаторный).

Приборы КСД предназначены для измерения, записи, сигнализации (регулирования) давления, расхода, перепада давления, напора, тяги, уровня вакуума.

Приборы КСД состоят из следующих основных частей (рисунок 3): дифференциального трансформатора, электронного усилителя, реверсивного двигателя, кинематической схемы, синхронного двигателя для лентопротяжного механизма.

Рисунок 7.3 - Электрическая схема соединения КСД с МЭД (упрощенная)

Устройство дифференциального трансформатора КСД такое же, как у МЭД.

П ервичные обмотки дифференциальных трансформаторов МЭД и КСД соединены последовательно и питаются от специальной обмотки силового трансформатора электронного усилителя напряжением 24 В. Вторичные обмотки МЭД и КСД соединены так, что подаваемое от них на электронный усилитель напряжение равно ∆ U₁ = ∆ U₁ - ∆ U₂.

При питании первичных обмоток дифференциальных трансформаторов переменным напряжением, во вторичных обмотках индуктируются переменные ЭДС (напряжения), величина и фазы которых зависят от положения плунжера с сердечником в катушках. В МЭД при симметричном расположении плунжера 2 с сердечником 3 относительно вторичных обмоток напряжение ∆ U₁ = 0, т.к. E₁ = Е₂. При изменении давления трубка Бурдона 1 перемещается, перемещается плунжер 2 с сердечником 3 в дифференциальном трансформаторе МЭДа. Это приводит к тому, что ЭДС в одной вторичной обмотке, в которую входят плунжер с сердечником, увеличивается, а ЭДС во вторичной обмотке, из которой выходит плунжер с сердечником, уменьшается. На выходе вторичных обмоток появляется напряжение, пропорциональное перемещению плунжера с сердечником.

При рассогласованных положениях плунжеров с сердечниками в дифференциальных трансформаторах МЭД и КСД напряжения индуктируемые во вторичных обмотках будут неравны друг другу, т.е. появляется напряжение ∆ U₁ = ∆ U₁ - ∆ U₂, которое увеличивается электронным усилителем 6 и подается на реверсивный двигатель 7. Двигатель с помощью кулачка 8 будет перемещать плунжер с сердечником в катушках дифференциального трансформатора прибора КСД до того момента по кА разность напряжений не станет равной нулю, т.е. ∆ U₁ = ∆ U₁ - ∆ U₂ = 0. Одновременно двигатель через редуктор перемещает стрелку прибора.

Таким образом, каждому положению сердечника дифференциального трансформатора манометра (преобразователя) МЭД, определяемому величиной измеряемого параметра (давления), соответствует определенное положение сердечника дифференциального трансформатора вторичного прибора КСД и, следовательно, определенное положение кинематически связанной с ним стрелки прибора.

Привод диаграммной ленты осуществляется от синхронного двигателя через редуктор.

В приборе КСД имеются переменные сопротивления (потенциометры), шунтирующие вторичные обмотки дифференциального трансформатора: потенциометр регулировки нуля («Нуль»); потенциометр регулировки диапазона («Диапазон»). Здесь же расположена кнопка «Контроль», при нажатии которой стрелка прибора должна устанавливаться на контрольной отметке шкалы:

- на начальной отметке шкалы для приборов с входным сигналом 0-10 мГ;

- на отметке 50 % длины шкалы для приборов с входным сигналом 10-0-10 мГ.

7.5 Содержание отчета:

7.5.1 Название и цель работы.

7.5.2 Технические данные приборов и оборудования (таблица 7.1).

7.5.3 Схемы (рисунок 1, 2).

7.5.4 Результаты измерений и расчетов (таблица 7.2). Расчеты.

7.5.5Вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы

7.6.1 Устройство и принцип работы МЭД.

7.6.2 Устройство вторичного прибора КСД.

7.6.3 Принцип работы вторичного прибора КСД.

7.6.4 Настройка вторичного прибора КСД на «Нуль», «Диапазон».

7.6.5 Методика поверки прибора КСД.

7.6.6 Метрологические характеристики прибора КСД.

Литература

7.7.1 Технический паспорт на прибор КСД-1.

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

7.7.3. Плотников В.М. «Средства контроля и автоматизации объектов транспорта газа» М. «Недра», 1985.

Методические указания

по выполнению

лабораторной работы №8

8.1 Тема: «Изучение и исследование турбинного расходомера «Турбоквант».

8.2 Цель: Изучить устройство, принцип работы турбинного расходомера «Турбоквант». Приобрести практические навыки при работе со вторичным прибором «Турбоквант»

8.3 Ход работы:

8.3.1 Изучить устройство и принцип работы турбинного расходомера «Турбоквант».

8.3.2 Ознакомиться с приборами и оборудованием, используемыми в работе; записать их технические данные в таблицу 8.1

Таблица 8. 1 - Технические данные приборов и оборудования

8.3.3 Собрать схему подключения прибора «Турбоквант»

~ 220 ~ 220

На ГЗ-104 использовать выход II-500м; частоту регулировать ручкой «Частота Hz».

Рисунок 8.1 - Схема подключения прибора «Турбоквант».

8.3.4 Изменяя частоту Г3-104 ручкой «частота Hz» от 100 Гц до 1300 Гц снять показания прибора «Турбоквант». Измерить мгновенное значение расхода по стрелочному индикатору по шкале А и В, используя переключатель А/В. Измерить суммарный расход за промежуток времени по счетчику, предварительно сбросив показания счетчика до нуля нажатием кнопки. Данные результатов измерения занести в таблицу 8.2.

Таблица 8.2 - Данные результатов измерений.

8.3.5 Составить отчет и сделать вывод о проделанной работе.