Наладка систем измерения давления с электро- и пневмосиловыми преобразователями

Системы измерения давления с показывающими и самопи­шущими приборами с непосредственным подводом давления из­меряемой среды имеют ограничения по протяженности импульс­ных линий. Поэтому при необходимости передачи показаний на значительные расстояния от мест отбора давлений применяют системы измерения с бесшкальными преобразователями значе­ния давления в эквивалентный электрический или пневматиче­ский сигнал.

Бесшкальные приборы с электросиловыми (пневмосило­выми) преобразователями ГСП в зависимости от назначения и конструкции чувствительного элемента называются:

манометрами, например сильфонными типа МС-Э1 (МС-П1); напоромерами типа НС-Э1 (НС-П1); тягомерами ТС-Э1 (ТС-П1);

тягонапоромерами ТНС-Э1 (ТНС-П1); вакуумметрами ВС-Э1 (ВС-П1); мановакуумметрами МВС-Э1 (МВС-П1); манометрами абсолютного давления МАС-Э1 (МАС-П1) и т. д.

Схема системы измерения с преобразователями давления приведена на рис. 4.8. Часть ее, от точки отбора до преобразо­вателя давления, аналогична схемам измерения с показываю­щими и самопишущими приборами с непосредственным подво-

дом давления. Разница лишь в том, что в измерительном при­боре давление преобразуется не в эквивалентное перемещение стрелки или пера, а в электрический или пневматический сиг­нал, который передается на значительные расстояния на вто­ричный показывающий прибор. Преобразователи давления дей­ствуют по принципу силовой компенсации давления. «

На рис. 4.8, а представлена схема системы измерения дав­ления с электросиловым преобразователем. Подводимое давле­ние воспринимается чувствительным элементом 11 преобразова­теля (например, сильфоном, мембраной, трубкой Бурдона и т. п.) и преобразуется в пропорциональное усилие f, переда­ваемое на Т-образный рычаг 1. Рычаг 1, поворачиваясь вокруг оси, через подвижную опору 3 воздействует на Г-образный ры­чаг 2, перемещение которого через ленточную тягу передается на рычаг 8, жестко связанный с катушками магнитоэлектриче­ского силового механизма 9 и через тягу —с сердечником 5 индикатора рассогласования 6.

При нулевом положении сердечника 5 выходной сигнал пре­образователя будет равен нулю. При перемещении сердечника 5 от этого положения во вторичной цепи индикатора рассо­гласования появляется сигнал переменного тока; этот сигнал усиливается и выпрямляется электронным усилителем 7. С вы­хода усилителя сигнал постоянного тока, пропорциональный зна­чению измеряемого давления, поступает в линию дистанцион­ной передачи к вторичному прибору вп.

В цепь дистанционной передачи последовательно включена катушка механизма 9, выполняющая функции отрицательной обратной связи преобразователя. Взаимодействие магнитного поля от тока дистанционной передачи, протекающего по ка­тушке, с полем постоянного магнита создает на рычаге 8 уси­лие, уравновешивающее усилие f, пропорциональное значению измеряемого давления.

Заданный диапазон измерения преобразователя настраивают перемещением подвижной опоры 3 вдоль рычагов / и 2. Нуле­вое значение выходного сигнала настраивают изменением натя­жения пружины 4 корректора нуля. Во избежание поломки подвижной системы при перегрузках преобразователь оснащен двумя винтовыми регулируемыми упорами 10, ограничиваю­щими перемещение Т-образного рычага 1.

Для устранения автоколебаний подвижной системы преоб­разователь имеет жидкостный демпфер; он выполнен в виде стакана с кремнийорганической жидкостью марки ПМС, в ко­тором перемещается поршень, кинематически соединенный с Т-образным рычагом 1 (на рис. 4.8 демпфер не по­казан).

Электронный усилитель 7 типа УП-20 выполнен в виде от­дельного блока, поставляемого в комплекте с прибором. Пере­дача выходного сигнала прибора должна осуществляться по двухпроводной линии связи, проложенной кабелем с сечением жил 0,75 или 1 мм². Усилитель у типа УП-20 (рис. 4.9) при­соединяется к преобразователю п кабелем длиной не более 3 м. При использовании экранированного кабеля усилитель может быть отнесен от прибора на расстояние до 150 м; экран кабеля должен быть заземлен.

Вторичные приборы и устройства, работающие от унифици­рованного токового сигнала, должны присоединяться к усили­телю последовательно друг с другом (рис. 4.8, а) так, чтобы общее сопротивление нагрузки (сумма входных сопротив­лений вторичных приборов и линий ' связи) не превышало 1,0 кОм для сигнала 0+20 мА и 2,5 кОм для сигнала 0+5 мА.

Приборы и устройства, работающие от напряжения посто­янного тока, присоединяют к усилителю параллельно нагру­зочному сопротивлению (рис. 4.8,6), включенному в электри­ческую цепь двухпроводной линии связи. Номинальное значе­ние нагрузочного сопротивле­ния выбирают из условия R_H= = U/I, где U — предельное зна­чение входного сигнала посто­янного напряжения для вто­ричного устройства; / — пре­дельное значение выходного сигнала датчика. Для обеспе­чения точной и надежной ра­боты системы измерения в ус­ловиях изменяющейся темпе­ратуры окружающего воздуха нагрузочный резистор с сопро­тивлением R_u должен быть вы­полнен из манганина.

Перед включением приборов с электрическим выходным сиг­налом необходимо:

1) заземлить корпус преобразователя и усилителя с по­мощью винтов, расположенных рядом со знаками заземления:

2) разарретировать прибор;

3) присоединить питание;

4) перевести тумблер усилителя в положение <г Вкл» (при этом должна загореться сигнальная лампочка);

5) проверить установку упоров 10 (рис. 4.8).

Во всех приборах, кроме манометров абсолютного давления типов МАС-Э1, МАС-ЭЗ и узкопредельных манометров, зазор между упорами 10 и Т-образным рычагом 1 преобразователя (рис. 4.8) должен составлять 0,3—1 мм. В узкопредельных ма­нометрах зазор проверяют после включения измеряемого дав­ления (в пределах диапазона измерений); он должен быть 0,3— 0,5 мм. При необходимости положение упоров нужно отрегу­лировать, отпустив фиксирующие винты. Положение упора ре­гулируют последовательно: сначала правый (по рис. 4.8 слева), затем левый. Левый упор ввертывают до тех пор, пока не начнет изменяться выходной сигнал. Затем упор вывертывают при­мерно на один оборот (для узкопредельных манометров на 0,5—0,7 оборота), после чего вновь затягивают фиксирующие винты. В манометрах абсолютного давления типов МАС-Э1 и МАС-ЭЗ упоры должны быть вывернуты так, чтобы конец упора не выходил за нижнюю плоскость колодки.

После этого устанавливают выходной сигнал, соответствую­щий нулевому или начальному значению измеряемого давле­ния, для чего отворачивают заглушку в корпусе прибора и по­воротом натяжного винта пружины 4 устанавливают нулевое

чувствительный элемент; 11 и 16 — мембраны; 12 и 17 — шариковые клапаны; 13, 15, 18 и 19 — камеры пневмоусилителя; 14 — постоянный дроссель; Р_пит — давление питания 1,4 кгс/см²; />_вых — выходное давление воздуха 0,2—1 кгс/см^г (на вторичный прибор); Р_и — измеряемое давление

или начальное значение выходного сигнала (его значения при­водятся в инструкции завода-изготовителя).

Если при включении преобразователя или при его настройке происходят автоколебания выходного сигнала, их устраняют поворотом стакана демпфера в ту или иную сторону. При этом надо следить за тем, чтобы поршень демпфера не упирался в дно стакана; это обнаруживается по резкому увеличению выходного сигнала, и тогда необходимо отвернуть стакан на один-два оборота.

Принципиальная схема системы измерения давления с пнев­матическим силовым (пневмосиловым) преобразователем пред­ставлена на рис. 4.10. При уменьшении измеряемого давления падает усилие F, пропорциональное значению измеряемого давления. Рычаг 1, вращаясь вокруг оси, прикрывает заслон­кой 7 сопло 5, что повышает давление воздуха, поступающего к соплу через постоянный дроссель 14, а также давление в ка­мере 19\ мембрана 16 с шариковым клапаном 17 перемещается вниз, а мембрана 11 с шариковым клапаном 12 — вверх. В ре­зультате этого увеличивается проход через шариковый клапан из камеры 18 в камеру 15 для питающего воздуха и уменьша­ется проход для воздуха из камеры 13 в атмосферу; давления в камерах 15 и 13 возрастают. Давление Р_Вых из камеры 15 поступает в линию дистанционной передачи к вторичному при­бору ВП и одновременно к сильфону обратной связи S и в ка­меру 13.

Усилие, развиваемое сильфоном 8, через Г-образный рычаг 2 и подвижную опору 3 воздействует на Т-образный рычаг 1, уравновешивая усилие F, пропорциональное измеряемому дав­лению Р_а. Равновесие системы наступает при однозначном со­отношении выходного давления пневмосилового преобразова­теля J вых и значения измеряемого давления Р_и. Аналогично данный прибор работает и при увеличении измеряемого дав­ления.

Настройка пневмопреобразователя на заданный диапазон измерения давления производится, как и в электросиловом пре­образователе, перемещением подвижной опоры 3. В заданном диапазоне изменения измеряемого давления выходной пневма- ТИЧЄСКИИ СИГНаЛ Р ВЫХ изменяется от 0,2 до 1 кгс/см². Точная установка начального значения выходного сигнала пневмопре­образователя (0,2 кгс/см²) осуществляется изменением натяже­ния пружины 4 корректора нуля. Предельно допустимое рас­стояние от пневмосилового преобразователя до вторичного при­бора равно 300 м.

Для устранения автоколебаний подвижной системы в пнев- мосиловом преобразователе имеется жидкостный демпфер, ана­логичный демпферу электросилового преобразователя.

Наладка пневмосиловых преобразователей принципиально не отличается от наладки электросиловых преобразователей.

Поиск по сайту: