Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Рис. 6.5. Переключатель манометра со встроенным манометром 133 б. Информационная подсистема Реле давления. Манометры выполняют функцию локального контроля и в большинстве случаев (за искпючением манометров с выходным электрическим сигналом) не могут использоваться для целей автоматизации.
Дпя выполнения функций управления, а таюкедистанционного контроля заданных пороговых значений давления, в электрогидравпических системах применяют реле давления (рис. 6.6). Рис. 6.6. Репе давпения Давление, подаваемое на вход Р репе воздействует на плунжер 6, который начинает перемещаться влево, сжимая настроечную пружину 4. Если уровень давления оказывается достаточным, чтобы преодопеть усипие создаваемое пружиной 4, то перемещение плунжера 6 и толкателя 2 приводит к срабатыванию встроенного эпектромеханического микровыкпючатепя 1, Настройка реле на требуемое давление осуществляется путем вращения регулировочного винта 3, перемещение которого изменяет усилие предварительного поджатия пружины 4.
Механический ограничитель хода 6 предохраняет микровыключатепь 1 от поломки при перегрузке по давпению. Другой вариант исполнения реле давпения плунжерного типа представлен на рис. 6.7. Рис. 6Л. Реле давления стыкового монтажа В данной конструкции ппунжер 1 воздействует на опорную тарелку 3 пружины 4. Тарелка снабжена выступом, взаимодействующим с микровыключатепем 2. Настройка предварительного сжатия пружины 4, а, спедоватепьно и давления срабатывания реле, осуществляется вращением резьбовой втулки 5.
Достоинством такого конструктивного исполнения является стыковой способ монтажа реле, т.е. возможность установки реле на присоединительную гидравлическую плиту. 134 6. 1. Контроль давления Датчики давления. Помимо реле давления, выдающих при срабатывании дискретный электрический сигнал, для контроля текущего значения давления применяют измерительные преобразователи давления (ИПД) или датчики давления, которые преобразуют давление в стандартизованный электрический сигнал (0.,5 и 0...10 В или 4...20 мА). По способу обработки и отображения измеряемого давления ИПД подразделяют на: в первичные преобразователи (рис. 6.8, а) — формируют для дистанционной передачи выходной сигнал, соответствующий измеряемому давлению; в вторичные преобразователи (рис.
6.8, б) — получают сигнал от первичных преобразователей, обраба- тывают его„накапливают, отображают и передают в систему управления. Существуют датчики, содержащие в единой конструкции и первичный, и вторичный преобразователи (рис. 6.8, в), а также датчики-дифманометры (рис. 6.8, г), позволяющие использовать для измерения разности давлений один прибор вместо двух обычных. Рис. 6.8. Датчики давления и цифровые индикаторы Известны десятки способов преобразования давления в электрический сигнал, но только некоторые из них получили широкое применение в общепромышленных ИПД. В наиболее распространенных тензорезисторных датчиках давления чувствительным элементом является диафрагма, изготовленная, как правило, из нержавеющей стали, с закрепленными на ней тензорезисторами. Давление рабочей жидкости воздействует на диафрагму, упругая деформация которой вызывает изменение сопротивления расположенных на ней тензорезисторов, а встроенный или отдельно расположенный усилитель вырабатывает требуемые стандартные электрические сигналы, которые передаются в систему управления ипи визуализируются цифровыми индикаторами.
С учетом конкретных условий преобразователи устанавливаются и закрепляются либо непосредственно на трубе в месте измерения давления, либо дистанционно на настенной панели с подводкой к измеряемой среде посредством соединительных трубок. Кроме того, подключение датчиков осуществляется, как правило, через вентильный (кпапанный) блок, позволяющий, во-первых, отключить через запорный вентиль прибор от точки измерения, во-вторых, с целью контроля и поверки прибора в рабочих условиях подключить параллельно прибору через уравнительный вентиль другой контрольный (образцовый) прибор. Современные общепромышленные датчики давления — интегральные преобразователи с цифровым интерфейсом со встроенным микропроцессором.
Они обладают свойствами диагностики и конфигурирования на расстоянии (установка нуля и диапазона шкалы, выбор технических единиц, ввод данных для идентификации и физического описания датчика и т.п.), обеспечивают более высокое соотношение измеряемых диапазонов, улучшенную температурную компенсацию, повышенную точность. 135 б. Инфорыационная подсистеыа 6.2. Контроль расхода Проблема создания и совершенствования методов и средств измерения расходов жидкостей в гидросистемах, несмотря на определенный прогресс, остается весьма актуальной. Известна много разных типов расхадомерав и счетчиков количества протекающей жидкости, однако, почти все они создавались для других случаев применения.
Рассмотрим некоторые конструкции расходомеров„ используемых в современных гидросистемах. Поплаакавые расхадомеры. К поплавковым расходомерам постоянного перепада давления в первую очередь относятся ротаметры. В простейшем виде ротаметр (рис. 6.9, а) представляет собой вертикальную конусную стеклянную трубку 1, расширяющуюся к верху„внутри которой находится свободно перемещающийся вверх и вниз поплавок 2. На верхнем ободке поплавка имеются бороздки, которые обеспечивают вращение поплавка в потоке жидкости и ега самоцентрирование. Рис. 6.9.
Поплавковые расхадомеры Жидкость движется вверх по трубке, вынуждая поплавок подняться на определенную высоту и образовать такой кольцевой зазор между ним и стенками трубки, при котором силы, действующие на поплавок, уравновешиваются. Каждому значению расхода соответствует определенное положение поплавка. К основным преимуществам ротаметров можно отнести простоту конструкции, возможность измерения малых расходов, значительный диапазон измерения.
Недостатком ротаметров является большая зависимость показаний от температурного изменения вязкости, особенно при малых расходах. На заводе-изготовителе ротаметры тарируют по воде или воздуху. Для применения ротаметров на других средах требуется индивидуальная градуиравка. Для замеров расходов жидкости, находящейся под более высоким давлением, применяют расхадомеры в металлическом корпусе (рис. 6.9, б). Корпус 6 представляет собой прямоточную трубу с фланцами на концах, в которых крепится мерительный конус 4.
Перемещающийся под воздействием измеряемого потока подпружиненный поплавок 1, снабжен кольцевым постоянным магнитом 2, взаимодействующим с наружным кольцевым магнитом 3. Полажение поплавка 1, соответствующее определенному расходу жидкости, отслеживается по положению магнита 3, перемещающегося вдоль измерительной шкалы. Недостатком описанных выше расходомеров является отсутствие возможности записи показаний. На рис.
6.9, в показан поплавковый расходомер, индикация результатов измерения в катаром осуществляется непосредственно на шкале устройства. С помощью контактных переключателей или токового выхода результат измерения может быть предоставлен для дальнейшего использования. 6.2. Контроль расхода Турбинные расходомеры. Принцип действия турбинных расходомеров основан на измерении числа оборотов крыльчатки (турбинки), которая вращается со скоростью, пропорциональной расходу жидкости через прибор.
По конструктивному исполнению их подразделяют на две основные группы: крыльчатые (с тангенциальным подводом патока), в которых ось вращения крыльчатки перпендикулярна направлению движения жидкости, и турбинные (с аксиальным подводом потока), у которых ось вращения параллельна направлению движения потока (рис. 6.10). Рис.
6.10. Турбинный расходомер По сути турбинные расходомеры представляют собой генераторы электрических сигналов, частота которых пропорциональна частоте вращения турбины и в итоге — расходу протекающей среды. В корпусе 1 расходомера в подшипниках 4 установлено рабочее колесо — турбинка 2, ось вращения которой параллельна направлению потока жидкости. В корпусе 1 размещен первичный преобразователь 3, генерирующий электрический сигнал на своем выходе, когда в зоне его действия оказывается лопатка рабочего колеса 2.
Полученные сигналы передаются во вторичный прибор, где обрабатываются, приводятся к стандартизованному виду и при необходимости визуализируются в оцифрованном виде. В настоящее время именно турбинные расходомеры обеспечивают высокую точность измерений, недоступную другим приборам. Но изделия такого класса достаточно дороги и имеют серьезные недостатки; большой перепад давления и чувствительность к абразивному воздействию. Вихревые рвсходомеры. В основе принципа действия вихревых рвсходомеров лежит широко известное природное явление — образование вихрей за препятствием, стоящим на пути потока.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
