Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Практически линеаризация характеристики достигается изменением жесткости пружин и подбором необ- ла Рр тра ходимого угла между ними. Электрическая схема преобразователя )7С представлена на рис. 8-9-2. С выходной диагонали моста сигнал через сот- «а ласующий трансформатор Тр1 Я$ поступает на транзисторный ! усилитель У, питаемый напря- -г«у жением 24 В, частотой 50 Гц через выпрямитель В.
С верхней части вторичной обмотки выход- Рис. 8-9-2. Схема 'частотного преовра- Т илн. аоаателн со стРУнным аноРатоРом типа ного трансформатора Тр2 усили- ПС. тела подается иапряжеиие питания на возбуждающую диагональ моста. Поскольку мост включен в цепь положительной обратной связи усилителя, то система «мост — усилительа представляет собой автогенератор. Выходной частотный сигнал, зависящий от силы натяжения струны и, следовательно, угла поворота входной оси преобразователя, снимается с нижней части вторичной обмотки трансформатора Тр2.
В рассматриваемой схеме преобразователя мост, состоящий из резисторов с активными сопротивлениями Йг = 1 Ом, Йэ = = А'„=- 13 Ом и струны К, = 1 Ом, предназначен для разделения цепей возбуждения и съема сигнала. При неподвижной струне мост сбалансирован и напряжение питания, поданное на возбуждающую диагональ его, не проходит на диагональ съема сигнала. При возбуждении автоколебаний увеличивается эквивалентное сопротивление струны Р, = )т„+ Р„мост разбалансируется, н в диагонали съема сигнала появляется напряжение. Лля стабилизации работы моста в шнрком интервале температур резистор Я, изготовлен из медной проволоки, так как температурный коэффициент электрического сопротивления меди примерно такой же, как и вольфрама.
Преобразователь типа ПС имеет рабочие пределы изменения частоты выходного сигнала от 4 до 8 кГц. Пределы допускаемой основной погрешности не превышают -+. 0,4'/а диапазона изменения частоты выходного сигнала, что составляет .+- 0,016 кГц. Нелинейность выходного сигнала не более 0,5% рабочего диапазона изменения частоты. Вариация частоты выходного сигнала не превышает -+ 0,25% рабочего диапазона частоты.
Изменение частоты выходного сигнала преобразователя, вызванное изменением температуры окружающего воздуха от 20+-5'С до любой температуры в пределах от 5 до 80'С, на каждые 10'С не превышает 0„05 а нормирующего значения измеряемой величины. Амплитудное значение э. д. с. выходного сигнала преобразователя ПС равно 1,2+0,2 В при сопротивлении нагрузки не менее 100 Ом. Выходной трансформатор Тр2 преобразователя ПС имеет вторую вторичную обмотку для съема выходного сигнала (на рис.
8-9-2 не показана). Амплитудное значение э. д. с. выходного сигнала на второй обмотке равно 0,6 +- 0,1 В при сопротивлении нагрузки не менее 50 Ом. 8-10. Пневмосиловые преобразователи Пневмосиловые преобразователи предназначены для преобразования усилия чувствительного элемента измерительных блоков приборов в унифицированный пневматический выходной сигнал 0,2 — 1 кгс/сма (около 0,02 — О,1 МПа). Пневмосиловые преобразователи и первичные приборы, созданные на их базе, разработаны НИИТеплоприбором совместно с московским заводом «Манометр». Пневмосиловые преобразователи, конструктивно сочленяемые с измерительным блоком прибора, выпускаются с линейной характеристикой. В основу построении пневмосиловых преобразователей положен принцип силовой компенсации.
В конструкции пневмосиловых преобразователей используются основные узлы рычажной системы механизма рассмотренного выше электросилового преобразователя. Принципиальная схема пневмосилового преобразователя показана иа рис. 8-10-1. Измеряемая величина х нли выходная величина первичного преобразователя воспринимается чувствительным элементом измерительного устройства 1 и преобразовывается в пропорциональное усилие д. Это усилие через рычажную систему 2 н 3 передаточного механизма преобразователя 6 автоматически уравновешивается усилием д,„развиваемым сильфоном обратной связи 12.
При изменении измеряемой величины х, а вместе с тем и усилия д, происходит незначительное перемещение рычажной т г л а т л т в Рис. 8-ЮЛ. Принципиальная схема пневмосилового преобравователн. :истемы 2 и 3 и связанной с рычагом 2 заслонки 7 индикатора рассогласования. Индикатор рассогласования (сопло-заслонка) преобразует это перемещение в управляющий сигнал давления сжагого воздуха в линии сопла 8.
Этот сигнал рассогласовании управпяет выходным сигналом давления сжатого воздуха пневматичекого усилителя мощности 9. Выходной сигнал усилителя р„м„ поступает в линию дистанционной передачи и одновременно в силь)ои обратной связи 12, где преобразуется в пропорциональное 'му усилие д„. Эуо усилие через рычажный передаточный механизм 2 и 3 уравйовешиваег входное усилие д. Мерой входного усилия д, а следовательно, и измеряемой величины х является гекущее значение выходного сигнала давления сжатого воздуха р,„„ пневматического усилителя, необходимое дня создания уравновеливающего усилия обратной связи г/„. Пределы изменения пневлатического выходного сигнала преобразователя 0,2 — 1 кгс/смв '0,02 — 0,1 МПа).
Настройка пневмосилового преобразователя на заданный диашзон входного усилия г/, а вместе с тем и измеряемой величины х осуществляется изменением' передаточного отношения рычажной =истемн передаточного механизма, Изменение передаточного отношения рычажной системы достигается плавной перестановкой подвижной опоры 4 вдоль рычагов 2 и Л„установка начального значения выходного сигнала преобразователя 0,2 кгс/смз (0,02 МПа) производится при помощи корректора нуля Б.,Пля устранения авто- колебаний в пневмосиловом преобразователе предусмотрен жидкостной демпфер (на рис.
8-10-1 не показан). Питание пневматического усилителя преобразователя осуп1ествляется через линию 11 очищенным от пыли, влаги и масла сжатым воздухом под давлением 1,4 +- 0,14 кгс/сиз (О, 14 -+. 0,014 МПа), контролируемым манометром 10. В пневмсснловых преобразователях, а также и в других преобразователях с пневматическим выходным сигналом используется унифицированный пневматический усилвггель мощности, схема которого показана на рис.
8-10-2. Сжатый очищенный воздух через фильтр и редуктор из магистрали питания под давлением Р„ = 1,4 кгс(оввз 8 7 8 (О,!4 МПа) подается в камеру 1, 4 нз ноторой через отверстие, регулируемое шариковым клапаном 12, он поступает в камеры выхода 8 и П.
Давление в этих камерах опреде- Х вЂ” 18 ляется эффективной площадью мем- Л брайы 2 и силой упругости пружины 8 и равно 30 — 50 мм рт. сг. Раив 12 11 (4000 — 6700 Па), когда сопле 4 ин- дикатора рассогласования полно- 7 л сила Риид стью открыто. В линию сопла сжаипдитиий тый воздух поступает через дросиаиаи Рввк сель 9 и камеру 10. Уменьшение зазора х между Рис. 8-10-2. Схема устройства пневмати- соплом 4 и ааслонкой 5 приводит ческого усилителя мощвости. к повышению давления воздуха в линии сопла 4, а вместе с тем и в камере 10 н нарушению равновесия сил.
действующих на мембраны 2 и 8. Мембрана б действует на шариковый клапан 7, прикрывающий отверстие сброса воздуха в атмосферу, а мембрана 2 с помощью шарикового клапана 12 открывает канал притока воздуха из камеры 1. Давление в камерах 8 и 11 повышается до восстановления равновесия сил иа мембранах.
При этом сохраняется постоянный перепад давления на дросселе 9, равный 30 — 50 мм рт. ст. (4000 — 6700 Па) и определяющийся усилием пружины 8 и эффективной площадью мембраны 2. При уменьшении давления в линии сопла, а следовательно, к в камере 10 силы на мембранах действуют в обратном направления, что вызывает уменьшение давления воздуха в камерах 8 и 11. ' Автоматическое поддержание постоянного перепада давления на дросселе с диаметром отверстия 0,4 мм позволяет обеспечить малый расход воздуха в линии сопла и уменьшить рабочий ход заслонки 5 индикатора рассогласования до 0,01 мм при проходном отверстии сопла 0,7 мм.
Малое и постоянное значение перепада давления на дросселе уменьшает температурную погрешность и вариацию прямого и обратного ходов, так как мембраны при таком режиме работы усилителя на всем диапазоне выходного сигнала почти полностью разгружены. Для местного индивидуального контроля давления питания и пневматического выходного сигнала преобразователя применяют показывающие миниатюрные манометры 10 (рис.
8-10-1) с верхним пределом измерения 1,6 кгс/сми (0,16 МПа). Максимальное расстояние передачи пневматического сигнала по трассе не более ЖО м. Первичные приборы с пневматическим выходным сигналом 0,2— 1 кгс/см' (0,02 — 0,1 МПа) могут работать в комплекте с любыми пневматическими показывающими и самопишущими вторичными приборами, выпускаемыми отечественными приборостроительными заводами.
Кроме того, они могут работать совместно с функциональными и регулирующими блоками и другими устройствами систем пиевмоавтоматики, 8-П. Пневматические передающие преобразователи Пневматические передающие преобразователи, рассматриваемые ниже, предназначены для преобразования угла поворота выходной оси измерительных устрой1ств, пропорциональцого сигналу измерительной информации, в унифицированный пневматический выходной сигнал, изменяющийся от 0,2 до 1 кгс/смв (0,02— 0„1 МПа), Преобразователи этого типа, изготовляемые в виде отдель- Рис. 8-11-1.
Схема устройства пиевматичссиого передающего преобразователя типа ПП. ного блока (или узла), устанавливаются как дополнительное устрой=тво в различных средствах измерений, например в манометричеких термометрах, в приборах для измерения давления, в дифманометрах и в некоторых вторичных приборах. На рис. 8-11-1 показана схема устройства пневматического тередающего преобразователя типа ПП, изготовляемого Харьковгким заводом КИП П7).
Входной величиной этого преобразователя является угол поворота. Преобразователь, устанавливаемый внутри трибора, связан с выходной осью его через сектор 2 посредством шестерни 1 (или через поводок 15 с катящимся по кулачку 17 роликом). Шестерня (или кулачок), неподвижно укрепленная на выходной оси прибора, рассчитана таким образом, что при повороте ее на полный рабочий угол, соотвегствующий диапазону измерения прибора, входная ось преобразователя, а следовательно, и сектор 2 с роликом 3 (или поводок 15 с роликом 3), повернется на угол 40'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
