Пиши Дома Нужные Работы

Обратная связь

Приборы с коробчатой мембраной

 

Коробчатые мембраны применяются для измерения разрежений, давлений, атмосферного давления и разности давлений. В качестве измерительного элемента в приборах этого типа применяется коробчатая мембрана (иногда ее вызывают анероидом), представляющая собой упругую тонкостенную коробку. В не которых случаях в этих коробках создают вакуум (барометры), тягомеры, напоромеры). Коробчатые мембраны, используемые в дифманометрах, заполнены жидкостью.

 

 

На рис. 7.7 приведена принципиальная схема мембранного дифманометра ДМПК-ЮОА, у которого в качестве чувствительного элемента применены две мембранные коробки, внутренние полости которых соединены. Дифманометр ДМПК-ЮОА предназначен для непрерывного преобразования контролируемого или регулируемого перепада давления в пропорциональные по величине значения давления воздуха дистанционной передачи. Действие дифманометра основано на принципе пневматической силовой компенсации. Усилие на чувствительном элементе, представ- лиющем собой две коробчатые мембраны 2 и 12, уравновешивается через систему рычагов усилием, развиваемым давлением в сильфоне 7 обратной связи.

Давление к измерительным камерам А и Б подводится по трубкам / и 13. Питающий воздух подается в измерительную систему по трубке 14. Изменение измеряемой разности давлений с помощью толкателя 3 приводит к повороту рычага 4 в уплотнении 5. При /том изменяются расстояние заслонки 9 относительно сопла 10, а также давление в выходной линии 16 пневмоусилителя 15. С выхода пневмоусилителя давление подается к сильфону 7 оо- ратной связи, который через рычаг 11 и упор 8 осуществляет пневмокомпенсацию. Таким образом, давление на выходе пневмоусилителя будет изменяться пропорционально изменению измеряемой разности давлений. Изменение передаточного отношения пневмопреобразователя, настройка на заданный предел измерения разности давлений осуществляются перемещением опоры 8. Регулировка нулевого положения выполняется винтом 6. Дифманометр ДМПК-ЮОА изготовляется для измерения разности давлений: 6—630; 0—1000; 0—2500 Па при абсолютном давлении 0,04; 0,063; 0,1 и 0,16 МПа.



 

Сильфонные манометры

Чувствительным элементом в приборах этого типа является сильфон, представляющий собой металлический цилиндр с гофрированными стенками. Сильфоны изготовляются из латуни, бериллиевой бронзы и специального сплава — нержавеющей стали. Действие па сильфон внешнего или внутреннего давления приводит к изменению длины его (сжатие или растяжение — в зависимости от направления действующей нагрузки). В пределах рабочего диапазона характеристика сильфона близка к линейной. Это значит, что отношение действующей силы к вызванной ею деформации, называемое жесткостью сильфона, будет постоянным.

Зависимость изменения длины 6 сильфона от действия измеряемого давления р выражается формулой

(7.8)

где — число гофр; — толщина стенки; Ар — коэффициент, зависящий от отношения и — соответственно наружный и внутренний диаметры сильфона (при ; ); — средний радиус сильфона.

Для увеличения жесткости, уменьшения влияния гистерезиса и обеспечения линейности характеристики в сильфон часто помещают проволочную цилиндрическую пружину. Жесткость пружины обычно в несколько раз превышает жесткость сильфона, вследствие чего резко уменьшается характерное для сильфонов влияние гистерезиса и нелинейности характеристики.

 
 

 

Рис. 7.8. Сильфонный тягонапоромер ТНС-П

Рис. 7.9. Сильфонный самопишущий манометр

 

На рис. 7.8 показана схема сильфонного тягонапоромера ТНС-П, входящего в пневматическую ветвь ГСП. Сильфонный тягонапоромер предназначен для непрерывного преобразования давления или разрежения в унифицированный пропорциональный пневматический сигнал дистанционной передачи. Принцип действия прибора основан на пневматической силовой компенсации. Измеряемое давление или разрежение действует на сильфон 9 и передается рычагу 8, который перемещает заслонку 4относительно сопла 5. При этом давление на выходе пневмоусилителя 6 изменяется и с выхода поступает в линию дистанционной передачи н на сильфон обратной связи 7. Усилие обратной связи, действуя через рычаг 1 и сухарик 2 на рычаг 8, держит заслонку 4 относительно сопла 5 на расстоянии, соответствующем значению измеряемого параметра. Таким образом, давление на выходе пиевмоусилителя будет соответствовать значению измеряемого параметра. Регулировка прибора осуществляется перемещением сухарика 2 вдоль рычагов 1 и 8. Настройка нулевого значения выполняется пружиной 3.

На рис. 7.9 показано устройство сильфонного самопишущего манометра. Давление через штуцер 1 подается в камеру 2, где находится сильфон 4. Внутреннее пространство сильфона сообщается с атмосферой. Внутри сильфона расположена пружина 3, противодействующая сжатию его. В дно сильфона упирается штифт 5, соединенный с рычагом 6, передающим движение от сильфона к рычагу 7. Рычаг 7 тягой 8 соединен с рычагом 9, передающим движение стрелке 10 с укрепленным на ней пером.

Таким образом, изменение давления в камере 2 вызывает перемещение дна сильфона 4, которое через штифт 5 и систему, состоящую из рычагов 6,7,9 и тяги 8, передается стрелке 10. След движения стрелки записывается на диаграмме, перемещаемой часовым механизмом или синхронным двигателем.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАНОМЕТРЫ

Электрические манометры можно разделить на две группы: манометры одной группы основаны на свойстве некоторых материалов изменять свои электрические параметры под воздействием давления, манометры другой группы — на преобразовании механического воздействия измеряемой величины в электрический параметр соответствующими преобразователями.

Электрические манометры под действием давления изменяют: сопротивление

магнитную проницаемость

индуктивность

емкость

электродвижущую силу (э. д. с.)

Манометры сопротивления

 

К манометрам сопротивления (их называют также резистивными) относятся приборы для измерения давления, в которых используют реостатные и тензочувствительные (тензорезисторы) измерительные преобразователи.

В реостатном преобразователе движок перемещается в функции измеряемого давления. Таким образом, естественной входной величиной реостатных преобразователей является перемещение движка, а выходной — активное сопротивление, распределенное линейно или по некоторому закону но пути движения движка. При непрерывном изменении измеряемого давления выходная величина в реостатном преобразователе изменяется дискретно (ступенчато). Это обстоятельство вызывает погрешность квантования, уменьшающуюся с увеличением числа витков преобразователя. Для преобразователей с равномерной намоткой погрешность квантования .Число витков преобразователя, определяющее разрешающую способность, обычно выбирают не менее 100—200.

Принцип действия тензорезисторов заключается в изменении активного сопротивления проводников при их механической деформации под влиянием измеряемого давления. Это явление называется тензоэффектом. Характеристикой тензоэффекта материала является коэффициент относительной тензочувствительности , где - относительное изменение сопротивления проводника; — относительное изменение длины проводника.

Применяются два метода реализации тензоэффекта при создании манометров сопротивления. Первый метод заключается в использовании тензоэффекта проводника, находящегося в состоянии объемного сжатия, когда естественной входной величиной является давление окружающего газа или жидкости. Выходной величиной является изменение активного сопротивления проводника. На этом принципе строятся манометры для измерения высоких и сверхвысоких давлений.

Преобразователь представляет собой катушку манганинового провода, помещенную в область измеряемого давления.

Второй метод заключается в использовании тензоэффекта растягиваемого тензочувствительного проводника. В качестве тензоэлемента применяют так называемые тензорезисторы.

Проволочный тензорезистор (рис. 7.10) состоит из манганиновой проволоки диаметром 0,002—0,005 см, которая уложена в ряд петель (от 2 до 40) длиной 5—25 мм и шириной до 10 мм. Петли наклеивают на бумажную подкладку 1 и сверху заклеивают защитной бумажной полоской. Тензорезистор наклеивают на поверхность, деформирующуюся под действием давления. Деформация упругого элемента, испытывающего измеряемое давление, вызывает соответствующее растяжение проволоки 2 тензорезистора. Изменение сопротивления тензорезистора, соединенного с измерительной схемой проводниками 3, пропорционально измеряемому давлению.

Из-за того, что упругие деформации чувствительных элементов весьма малы и не превышают , относительное изменение сопротивления преобразователя не превышает , т. е. 0,5%. При столь малых рабочих изменениях сопротивления проволочного тензоэлемента особое значение имеет температурный коэффициент сопротивления проволоки. В этих условиях изменение сопротивления, обусловленное колебаниями температуры па несколько градусов, сопоставимо с изменением сопротивления, вызванным измеряемой деформацией.

Поэтому измерительная схема, использующая в качестве чувствительного элемента тензорезистор, должна предусматривать температурную компенсацию.

 






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.