10.5.3. Пружинные датчики

1. Трубчатые одновитковые (трубка Бурдона).

Изготовляют из латуни и других медных сплавов, а для высоких давлений из хромоникелевых сплавов. Погрешность от 0,2 до 4%. Пределы измерений от 100 кПа до 1000 МПа (рис. 10.7, а).

2. Трубчатые многовитковые (геликоидальные).

Обеспечивают большее перемещение свободного конца и развивают большее усилие. Предел измерения до 160 МПа (рис. 10.7, б).

3. Пластинчатые (мембранные).

Бывают с упругой мембраной из медных и хромоникелевых сплавов и мягкой мембраной из резины. Предел измерений до 2,5 МПа (рис. 10.7, в).

4. Гармониковые (сильфонные).

И

Рис. 10.7. Пружинные датчики:

а – трубчатый одновитковый (трубка Бурдона); б – трубчатый многовитковый (геликоидальный); в – пластинчатый (мембранный); г – гармониковый

зготовляют из фосфористой бронзы или коррозионностойкой стали. Толщина стенки 0,1 – 0,3 мм, а диаметр от 8 до 150 мм. Пределы измерения давления 25 – 400 кПа, а разрежения 0 – 98 кПа (рис. 10.7, г).

10.5.4. Поршневые приборы

Разделяют на грузопоршневые и пружиннопоршневые.

Грузопоршневые (рис. 10.8, а) как более точные (классы точности 0,02; 0,05; 0,2) применяют для градуировки и поверки различного рода пружинных приборов до 1000 МПа. В технических измерениях используются редко. Более распространены пружинно-поршневые, использующие линейную зависимость деформации пружины от давления (рис. 10.8, б).

Рис. 10.8. Поршневые

датчики:

а – грузопоршневой;

б – пружинно-поршневой

а б

10.5.5. Комбинированные

1. Кольцевые

Основной частью этих приборов является полое металлическое кольцо 1, опирающееся остриём призмы 3 на неподвижную опору и заполненное до половины жидкостью 4 (рис. 10.9, а). Внизу кольца закреплен груз . Перегородка 2 и жидкость в полости кольца разделяют свободное пространство на две половины I и II. Если давление, например, в полости I станет больше, чем в полости II, то под действием разности на перегородку 2 площадью действует вращающий момент, равный , и кольцо поворачивается до тех пор, пока возрастающий по мере его вращения противодействующий момент груза не станет равным вращающему моменту. Отсюда

.

Пределы измерения до 1,6 кПа. Применяют для измерения тяги дымососов и напоров вентиляторов в качестве тягонапоромеров.

2. Колокольные

Здесь чувствительным элементом является колокол, погруженный в бак с трансформаторным маслом. Под колокол подают повышенное давление. Пределы измерений 40 – 400 Па по напору и по тяге 30 – 200 Па (рис. 10.9, б).

10.5.6. Электрический датчик теплового вакуумметра

Н аиболее распространенный в литейном производстве электрический датчик разрежения применяется в тепловом вакуумметре (рис. 10.10). Его действие основано на зависимости теплопроводности разреженных газов от давления.

О

Рис. 10.10. Электрический

датчик теплового вакуумметра:

1 – стеклянный баллон; 2 – термопара; 3 – нагреватель

н представляет собой стеклянный баллон 1, соединенный с объектом, в котором измеряется вакуум. Внутри баллона имеется нагреватель 3, через который пропускается ток 10-100 мА. Температура нагревателя зависит от теплопроводности окружающего газа и находится в пределах 75-400˚С. При снижении давления от атмосферного (100 кПа) до 1,3 кПа теплопроводность газа практически не снижается. Однако при дальнейшем снижении давления ниже 1,3 кПа теплопроводность начинает заметно уменьшаться. Это можно объяснить следующим: молекулы газа, ударяющиеся о нагреватель, переносят энергию от нагревателя к стенкам баллона, который передает ее в окружающую среду. При понижении давления нагреватель будет терять тепло медленнее, так как в газе уменьшается число способных переносить теплоту молекул. Поэтому температура нагревателя будет повышаться. Температуру нагревателя измеряют двумя способами: термопарой 2, укрепленной на нагревателе (в диапазоне 0,133 – 1,33 Па), или посредством измерения увеличивающегося сопротивления (в диапазоне 1,33 – 667 Па) по току накала нити.