Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Преобразователь состоит нз двух секций первичной обмотки 3, намотанных согласно, двух секций 1 и 2 вторичной (выходной) обмотки, включенных встречно, и подвижного сердечника 4. Сердечник передающего преобразователя соединен с чувствительным злементом первичного прибора (рис. 10-5-1, 12-5-1 и др.), а сердечник компенсирующего преобразователя, устанавливаемого во вторичном приборе, кинематически связан через рычаг и профилированный кулачок с валом реверсивного асинхронно+ г го двигателя. Ю Создаваемый первичной обмоткой преобразователя магнитный поток индуктирует в секциях выходной обмотки з.
д. с. еь и в„значения которых зависят ст тока питания обмотки /, частоты тока н взаимных индуктивностей М, и Рис. 8-4-1. схема Мя между секциями 1 и 2 и первичной обмотднфференцнзлько- кой. Взаимные индуктивности Мт и М, равны 'РзнсфоРмнгоуного между собой при среднем (нейтральном) положении сердечника внутри катушки преобразователя'.
При перемещении сердечника вверх из реднего положения значение взаимной индуктивности М, увеличивается, а М, уменьшается. Если сердечник из среднего положения перемещается вниз, то Мт уменьшается, а М, увеличиваегся. Так как секции 1 и 2 включены встречно, то взаимная индукгивность М = Мт — М, между выходной обмоткой и первичной обмоткой в зависимости от положения сердечников определяется выражением М =М, е-и-/и 'Ьх„ (8-4-1) где Мя — номинальное (максимальное) значение модуля взаимной нндуктивности, соответствующее полному (номинальному) рабочему ходу сердечника из среднего положения х„; х — перемещение :ердечника от нейтрали; ~р — аргумент вектора взаимной индуктиваости.
Зависимость между значением взаимной индуктивности М и относительным перемещением сердечника х/хз для неунифицированного дифференциально-трансформаторного преобразователя приве- цена на рис. 8-4-2. Значение выходной з. д. с. Е дифференциально-трансформаторного преобразователя равно Е = — 1го/М = — /оь/Мз - — в /о, (8-4-2) хз где ! — ток питания первичной обмотки преобразователя, А; оз = 2п/', здесь / — частота тока питания, Гц. Значение и фаза выходного сигнала Е зависят от положения ердечиика в катушке преобразователя по отношению к нейтрапи (рис.
8-4-1), т Ниже при рассмотрении дифференциально-трансформаторного преобрззоззтеля не учитывяется остаточная взаимная индуктивность, зввнсяпгяя от донускоз. принятзпь прн изготовлении преобразователей. На рис. 8-4-3 показана принципиальная схема дистанционной передачи сигнала измерительной информации первичного прибора на вторичный прибор с помощью неувифицированных дифференциально-трансформаторных преобразовате-,, лей. На рис. 8-4-3 приняты следующие обозначения: ПП1 — первичный прибор; ,о ДТП вЂ” передающий преобразователь первичного прибора; ВП вЂ” вторичный дк прибор; ДТП-2 — компенсирующий преобразователь вторичного прибора; У вЂ” л „„л гл усилитель; РД вЂ” реверснвный двигатель, выходной вал которого через профилированный кулачок и рычаг соединен с сердечником компенсирующего преобра- ' -то зователя; К в каретка с указателем„ кинематически связанная с выходным ва- Рне.
в-4-з, характеристика лом реверсивного двигателя; КΠ— кор- неунифицированного нреобректор «нуля» — катушка с регулируе- разователя ДТП. мым сердечником, которая состоит из первичной обмотки и двух секций вторичной, включенных встречно; КИ вЂ” кнопка контроля исправности вторичного прибора.
Первичные обмотки дифференциально-трансформаторных преобразователей и катушка корректора «нуля» соединены последовательно и питаются переменным à — — — — — током напряжением 33 В, чака стотой 50 Гц от специальной оба ~ 1 "" "*Р "ФР Р ! усилителя. Вторичные обмотки ь преобразователей соединены по ег! кл к, зтл!' компенсационной схеме. ЬЕ При рассмотрении действия измерительной схемы будем полагать, что сердечник в катушке г> ~ корректора «нуля> находится в ! среднем положении. !,4 — ~ ! ц!Ии!в- ! При рассогласованных полоятпа~ 1 жеииях сердечников передающего и компенсирующего преобразователей выходная э.
д. с. Е, и компенсирующая Е, ие равны между собой и на вход усилителя поступает сигнал не- баланса АЕ = Ет — Е„значение и фаза которого зависят от значения и направления рассогласования сердечников. Сигнал небалаиса АЕ усиливается и приводит в действие реверсивный двигатель, выходной вал которого с помощью кинематической связи перемешает сердечник преобразователя ДТП-2 до тех пор, пока ! ! ! ! ! дтп ! ! ( л/1-т хл Рис. 8-4-3. Измерительная схема дистанционной оередачн сигнала измерительной информации е использованием неуннфнцнрованных цреобразователей ДТП.
сигнал небаланса ЛЕ, уменьшаясь, не станет меньше порога чувствительности усилителя. При достижении баланса измерительной схемы ротор реверсивного двигателя остановится, а сердечник компенсирующего преобразователя н каретка займут положение, соответствующее определенному ходу сердечника преобразователя ДТП первичного прибора, а следовательно, и измеряемой величине. В агом случае Е« = Е«и М„= М,.
Дифференциально трансформаторный преобразователь является параметрическим преобразователем, в котором перемещение сердечника преобразовывается в параметр — взаимную индуктивность между первичной и вторичной обмотками. Неравенство взаимных индуктивностей М„и М, обусловливает возникновение в измерительной схеме (рис. 8-4-3) сигнала небаланса. В схеме „вторичного прибора предусмотрено дополнительное устройство КО, позволяющее в случае необходимости производить корректировку нуля измерительного комплекта.
Смещение нуля может происходить за счет перегрузки первичного прибора, его переноски и т. д. Корректировку нуля производят с помощью сердечника катушки КО, вращая его до тех пор, пока стрелка вторичного прибора не установится против нулевой отметки шкалы с нормированной погрешностью. Для проверки исправности вторичного прибора предусмотрена перемычка с кнопкой КИ («контроль»). При нажатии кнопки закорачиваютсн выходная цепь передающего преобразователя ДТП и вторичная обмотка катушки КО.
Если прибор исправен, то стрелка его должна установиться против контрольной отметки на циферблате. Дифференциально-трансформаторные преобразователи с характеристикой, приведенной на рис. 8-4-2, используются в показывающих вторичных автоматических приборах типа ДП с вращающимся цилиндрическим циферблатом типа ЭИВ, в показывающих и самопишущих миниатюрных типа ДСМ, малогабаритных типа ДС; в показывающих и самопишущих типа ЭПИД. Если вторичный прибор из числа указанных типов в комплекте с дифманометром предназначен для измеренйя расхода жидкости, газа или пара по перепаду давления в сужающем устройстве, то он снабжается квадратичным кулачком, так как между расходом и перепадом давления существуег квадратичная зависимость (гл. 14). Во всех других случаях вторичные приборы имеют линейный кулачок.
Рассмотренные дифференциально-трансформаторные преобразователи невзаимозаменяемы и измерительные комплекты, состоящие из первичных приборов с такими преобразователями и указанных выше вторичных приборов, требуют индивидуальной градуировки. Рассмотрим унифицированные взаимозаменяемые дифференциально-трансформаторные преобразователи, разработанные и освоенные московским приборостроительным заводом «Манометры Унификация выполнена на базе проведенных на заводе «Манометр» под руководством Ю. Я.
Вострикова исследований дистанционной дифференциально-трансформаторной измерительной системы [45, 468 На рис, 8-4-4 показано устройство взаимозаменяемого дифференциально-трансформаторного передакицего преобразователя ДТП и его электрическая схема. Катушка преобразователя, выполненная на каркасе из пресспорошка, имеет две секции первичной обмотки 8, намотанные согласно, и две секции 1 и 2 вторичной (выходной) обмотки, намотанные встречно без разрыва провода. К выходной обмотке подключен делитель, состоящий из регулируемого резистора )«г и постоянного резистора )«е. Внутри канала катушки преобразователя находится подвижный сердечник 4 из стали (марок Э8, Э10, Э12), соединяемый с чув+ г-ъ' «х ствительиым элементом первичного прибора.