Назначение, устройство и принцип действия электроконтактного манометра (ЭКМ)
Электроконтактные манометрыпредназначены для измерения давления и передачи информации его предельных значений в схемы защиты, сигнализации или управления. Отличаются от технических манометров наличием специальных электрических контактов и глубиной корпуса.
Схема манометра типа ЭКМ представлена на рис. 104.
В показывающий манометр дополнительно введены две стрелки 2, 3, к которым упругими токоподводами поджаты электрические контакты 4.
Рис. 104. Электроконтактный манометр: 1 — показывающая стрелка; 2, 3 — стрелки; 4 — электрические контакты; 5 — поводок; б — электрический контакт
|
Стрелки 2, 3 с помощью торцевого ключа и поводка 5 устанавливаются против предельных значений сигнализируемого давления. Показывающая стрелка 1 также снабжена электрическим контактом 6. Если давление находится в пределах рабочего диапазона, то электрические цепи сигнализации разомкнуты. При достижении показывающей стрелкой любого из контактов замыкается электрическая цепь, вызывая срабатывание сигнализации. Электрические контакты остаются замкнутыми при нахождении показывающей стрелки за пределами рабочего диапазона давления, поскольку стрелки 2, 3 ограничивают смещение контактов внутрь рабочего диапазона, а вне его контакты увлекаются показывающей стрелкой 1.
Работа электрических манометров (преобразователи давления типа "Сапфир")
Манометры постоянно преобразуют измеряемый параметр (избыточного, абсолютного давления, разности давлений) в унифицированный токовый сигнал для дистанционной передачи (0 - 5 мА, 0 - 20 мА и др.). Преобразователи разности давлений могут использоваться для преобразования значений уровня жидкости или расхода в унифицированный сигнал.
|
|
|
Преобразователи давления типа "Сапфир" имеют тензопреобразователь, размещенный внутри основания в замкнутой полости, которая заполнена кремний-органической жидкостью. Преобразователь отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами, которые приварены по наружному контуру к основанию и соединены между собой центральным штоком, связанным с концом рычага тензопреобразователя с помощью тяги. Воздействие измеряемого давления вызывает прогиб мембран, изгиб мембраны тензопреобразователя и изменение сопротивления тензорезисторов. Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира (разновидность корунда - Al2O3) с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС - кремний на сапфире). Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронное устройство по проводам через гермоввод.
|
|
|
Устройство и работа преобразователей давления типа Метран-55. Датчики изготовляются для работы во взрывобезопасных и взрывоопасных условиях и предназначены для работы с вторичной регистрирующей и показывающей аппаратурой, регуляторами и другими устройствами автоматики, машинами централизованного контроля и системами управления, воспринимающими стандартные сигналы постоянного тока 0-5 или 4-20 мА.
Рис. 82. Датчик Метран-55: 1 - корпус; 2 - мембранный тензопреобразователь (ТП); 2 - электронный преобразователь.
|
Датчик (рис. 82) состоит из корпуса 1, мембранного тензопреобразователя (ТП) 2 и электронного преобразователя 3.
Измеряемое давление подводится в рабочую полость и воздействует непосредственно на измерительную мембрану тензопреобразователя 2, вызывая ее прогиб.
Измерительная мембрана тензопреобразователя состоит из металлической мембраны, на внешней поверхности, которой жестко закреплен чувствительный элемент { монокристаллическая сапфировая пластина с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС)}. Тензорезисторы соединены в мостовую схему. Деформация измерительной мембраны вызывает изменение сопротивления тензорезистора и разбаланс мостовой схемы.
|
|
|
Электрический сигнал, образующийся при разбалансе мостовой схемы, подается в электронный преобразователь 3. Электронный преобразователь преобразует электрический сигнал от тензопреобразователя в стандартный токовый выходной сигнал.
Рис. 83. Электронный преобразователь Метран-55.
|
Электронный преобразователь датчика состоит из фильтра радиопомех и платы микропроцессора, которая содержит следующие функциональные узлы (рис. 83):
• - стабилизатор напряжения (СН);
• - источник опорного напряжения (ИОН);
• - аналого - цифровой преобразователь (АЦП);
• - микропроцессор (МП);
• - энергонезависимое постоянное запоминающие устройство (ЭПЗУ);
• - преобразователь напряжения в ток (ПНТ);
• - кнопочные переключатели 1 и 2 (КП). Источник опорного напряжения формирует напряжение для аналого - цифрового преобразователя и стабилизатора напряжения. Стабилизатор напряжения предназначен для создания питающего напряжения для всех узлов схемы. Информация из АЦП, обрабатывается микропроцессором, вычисляется истинное значение давления и преобразуется в напряжение. При математической обработке используется калибровочная информация, хранящаяся в ЭПЗУ.
|
|
|
• Преобразователь напряжения в ток формирует выходной унифицированный токовый сигнал.
• Кнопочные переключатели предназначены для плавной настройки выходного сигнала.
Принцип работы преобразователя давления измерительного РС-28
Преобразователь состоит из измерительной головки, в которой измеряемое давление преобразуется в электрический сигнал постоянного напряжения и электронного устройства, преобразующего это напряжение в выходной унифицированный сигнал постоянного тока. Измерительным элементом является кремниевая мембрана с диффундированными (смешивание, просачивание, проникание) в неё пьезорезисторами, которые соединены между собой по схеме измерительного моста. Кремниевая мембрана отделена от среды измерения разделительной защитной мембраной. Пространство между ними заполнено специальной жидкостью.
Под воздействием давления (разрежения) контролируемой среды изменяется сопротивление плеч моста, мост разбалансируется, и на его измерительной диагонали появляется напряжение пропорциональное приложенному к мембране давлению.
Электронный модуль обеспечивает непрерывное преобразование напряжения измерительной диагонали моста в унифицированный выходной сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА и от 0 до 10 В.
Электронный модуль не выходит из строя при коротком замыкании или обрыве выходной цепи преобразователя, а также при подаче напряжения питания обратной полярности.
Залитый силиконовым компаундом электронный модуль помещен в корпусе из стали со степенью защиты IP 65, IP 68.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 4229; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!