Электропневматические и пневмоэлектрические измерительные
Преобразователи
Для согласования электрической и пневматической ветвей ГСП выпускаются электропневматические и пневмоэлектрические преобразователи. Рассмотрим некоторые из них.
Преобразователь электропневматический (типа ЭПП) предназначен для преобразования непрерывного унифицированного электрического сигнала постоянного тока в непрерывный унифицированный пневматический сигнал. Работа преобразователя основана на принципе силовой компенсации.
Прибор состоит из двух функционально различных блоков: электромеханического преобразователя (совокупность магнитоэлектрического механизма и рычажной системы) и пневматического усилителя. Входной электрический сигнал подводится к катушкам электромагнита 7 (рис. 2.8). При этом в магнитопроводе возникает магнитный поток, вызывающий перемещение якоря 6. Усилие на якоре прямо пропорционально силе тока. Перемещение рычага 4 под действием этой силы вызывает изменение давления в линии сопла 3, установленного на основании 2. Это давление усиливается пневматическим усилителем (реле) 8 и по пневмолиниям передается на
выход преобразователя и в сильфон обратной связи 5.
Усилие, возникающее в сильфоне под воздействием выходного давления, уравновешивает через рычаг усилие на якоре от входного сигнала. Для сглаживания колебаний в линии сопла имеется пневмоемкость 1. Классы точности 0,5; 1,0.
|
|
|
Рис. 2.8. Принципиальная схема электропневматического преобразователя
Преобразователь пневмоэлектрический (типа ПЭ-55М) предназначен для преобразования пневматического сигнала, поступающего от пневматического датчика или пневматического регулятора, в унифицированный электрический сигнал постоянного тока (рис. 2.9). Прибор состоит из магнитоэлектрического гальванометра, блока питания и манометрической трубки, установленных в общем корпусе.
Входной сигнал в виде давления, подлежащего измерению и преобразованию, попадая во внутреннюю полость манометрической трубки, деформирует ее. Конец трубки через спиральную пружину передает перемещение подвижной системы гальванометра (флажка), который находится в высокочастотном поле катушки, входящей в базовый контур генератора. При перемещении флажка изменяются параметры базового контура, что приводит к изменению режима генератора. При этом изменяется постоянная составляющая коллекторного тока, что приводит к изменению силы тока базы транзистора ПП и, следовательно, к изменению силы выходного тока.
В цепь коллектора ПП включена катушка обратной связи, укрепленная на коромысле в поле постоянного магнита. Выходной ток, обтекая катушку, создает момент обратной связи, противоположный моменту, создаваемому при растяжении пружины. Флажок перемещается, и сила выходного тока изменяется до тех пор, пока эти моменты станут равными. Класс точности преобразователя 1,0.
|
|
|
Средства измерений
Виды средств измерений. Средства измерений представляют собой совокупность технических средств, используемых при различных измерениях и имеющих нормированные метрологические характеристики.
Рис. 2.9. Принципиальная схема пневмоэлектрического преобразователя
К средствам измерений относят меры и измерительные приборы, измерительные преобразователи, а также измерительные установки, измерительные системы.
Меры представляют собой средства измерений, служащие для воспроизведения физической величины заданного размера. Мерами являются, например, гири, катушка сопротивления. К мерам относятся также стандартные образцы и образцовые вещества.
Стандартный образец — мера для воспроизведения единицы величины, характеризующей свойства или состав веществ и материалов. Например, стандартный образец ферромагнитных материалов с аттестованным содержанием химических элементов.
Образцовое вещество — мера, представляющая собой вещество с известными свойствами, воспроизводимыми при соблюдении условий приготовления, указанных в утвержденной спецификации. Например, чистые газы, чистые металлы, чистая вода. При помощи стандартных образцов и образцовых веществ осуществляют наладку и контроль технологических процессов.
|
|
|
Измерительный прибор — это средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для восприятия наблюдателем.
Измерительная установка — средство измерения, представляющее собой совокупность функционально объединенных измерительных приборов измерительных преобразователей и других вспомогательных устройств, расположенных в одном месте и связанных единством конструктивного исполнения.
Примером измерительной установки может служить рН- метр, состоящий из первичного преобразователя (комплекта электродов) вторичного прибора (потенциометра) и вспомогательного устройства (высокоомного усилителя).
Кроме рассмотренных средств измерений существуют измерительные системы, представляющие собой совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи и предназначенные для получения измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в автоматизированных системах управления.
|
|
|
Вторичное измерительное устройство (вторичный прибор) — средство измерений, предназначенное для работы в комплекте с измерительными приборами, а также с некоторыми видами первичных и промежуточных преобразователей.
Измерительные приборы очень разнообразны и различаются принципом действия, конструкцией и др. Общим для всех измерительных приборов является наличие отсчетных устройств. По способу отсчета значений измеряемых величин приборы подразделяются на показывающие, т. е. допускающие только отсчитывание показаний, и регистрирующие, в которых предусмотрена регистрация показаний. К показывающим относят аналоговые и цифровые приборы.
Отсчетные устройства аналоговых приборов состоят из шкалы и указателя-стрелки; показания прибора являются непрерывной функцией измеряемой величины.
Рис. 2.10. Шкальные отсчетные устройства: а — с дугообразной шкалой; б — с горизонтальной шкалой
Цифровой измерительный прибор автоматически вырабатывает дискретные сигналы измерительной информации, показания прибора представлены в цифровой форме.
Приборы, в которых предусмотрена регистрация показаний в форме диаграммы, называют самопишущими.
При шкальном отсчете шкалы могут быть неподвижными и подвижными (шкала перемещается относительно неподвижного указателя). Отметки на шкалах располагаются вдоль прямой линии или по дуге окружности на плоской или цилиндрической поверхности (рис. 2.10). На рис. 2.11 показаны наиболее типичные шкалы измерительных приборов.
Шкалы, нулевая отметка которых совпадает с началом или концом шкалы, называются односторонними. Шкала называется двусторонней, если нулевая отметка не совпадает с началом или концом шкалы (например, термометр расширения с пределом показаний от −50 до +50 °С).
Рис.2.11. Шкалы:
а — горизонтальная; б — вертикальная; в — дугообразная
(с углом дуги до 180°); г — дисковая круговая (с углом дуги более 180°); д — вращающаяся цилиндрическая; е — профильная
Делением шкалы называется промежуток между осями или центрами двух смежных отметок. Длины делений равномерных шкал — одинаковые; неравномерных шкал — неодинаковые.
Самопишущие (регистрирующие) приборы имеют приспособления для автоматической записи на бумажной ленте или диске текущего значения измеряемой величины во времени (рис. 2.12).
Ленточные диаграммы бывают двух типов: с прямолинейным движением пера прибора и с движением пера по дуге окружности. Дисковые диаграммы могут быть с равномерными и неравномерными делениями.
Рис.2.12. Регистрирующие устройства:
а — с записью в полярных координатах;
б — с записью в прямоугольных координатах; в — с печатающим устройством
Государственная система приборов. Построение Государственной системы приборов (ГСП) основано на определенных системно-технических принципах, позволяющих наиболее рационально решить проблему обеспечения техническими средствами разнообразных систем контроля регулирования и управления технологическими процессами.
ГСП представляет собой совокупность нормализованных рядов унифицированных блоков, приборов и узлов, составленных из минимального числа блоков-модулей, на основе которых собирается любое устройство, входящее в ГСП. ГСП предусматривает преобразование измеряемых параметров (температуры, давления и т. п.) в единую форму информации, удобную для передачи на расстояние.
Устройства ГСП по роду используемой вспомогательной энергии носителя сигналов в канале связи, применяемой для приема и передачи информации и команд управления, делятся на электрические, пневматические и гидравлические. В ГСП входят также устройства, работающие без использования вспомогательной энергии (приборы и регуляторы прямого действия).
Устройства, питающиеся при эксплуатации энергией одного рода, образуют единую структурную группу в Государственной системе приборов (ветвь ГСП). По функциональному признаку изделия ГСП разделяются на следующие группы устройств, предназначенные для: получения информации о состоянии процесса; приема, преобразования и передачи информации по каналам связи; преобразования, хранения и обработки информации и формирования команд управления; использования командной информации для воздействия на процесс и связи с оператором.
Для обеспечения информационного сопряжения между блоками, приборами и установками ГСГІ применяют унифицированные сигналы (УС). Унифицированный сигнал (УС) ГСП — сигнал дистанционной передачи информации с унифицированными параметрами.
В зависимости от вида унифицированных параметров в ГСІІ применяют УС четырех групп:
1) сигналы тока и напряжения электрические непрерывные;
сигналы частотные электрические непрерывные; 3) сигналы электрические кодированные; 4) пневматические сигналы.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 134; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!