книги / Теплотехнические измерения и приборы

уровнемеров для измерения уровня воды в барабане парогенерато­ ров, баках и т. п.

Дифманометры ДМ с предельными номинальными перепадами давлений 160 и 250 кгс/м2 (1600 и 2500 Па) завод «Манометр» реко­ мендует применять только для измерения перепада давления газов.

При градуировке и поверке днфманометров ДМ «минусовая» камера сообщается с атмосферой, а перепад давления создается пу­ тем подачи воздуха под давлением, равным Дрп, в плюсовую камеру.

Если же дифманометр заполняет­ ся жидкостью, происходит смеще­ ние «нуля», вызываемое влиянием столба жидкости между мембран­ ными коробками. При подаче ра­ бочего давления может также произойти смещение «нуля», вы­ зываемое деформацией мембранных коробок и крышек. Поэтому пе­ ред пуском днфманометра в рабо­ ту необходимо проверить значение выходного параметра (показание по шкале вторичного прибора), соответствующее нулевому значе­ нию перепада давления, и в слу­ чае необходимости скорректировать его.

Дифманометры мембранные ти­ па ДМЭ и ДМЭР. Дифманометры мембранные ДМЭ и ДМЭР, выпу­ скаемые казанским заводом «Теплоконтроль» [58], разработаны ПИИТеплоприбором совместно с ВТИ [56]. Эти дифманометры созда­ ны для применения в энергетике,

металлургии и других отраслях промышленности. Они имеют уни­ фицированный выходной сигнал постоянного тока 0—5 мА и могут применяться в комплекте с миллиамперметрами КПУ1, КВУ1, КСУ1, КСУ2, КСУ4, выполненными на базе автоматических потен­ циометров (гл. 4), а также с регуляторами и другими устройствами в системах управления.

На рис. 12-5-2 схематично показано устройство днфманометра мембранного типа ДМЭ (или ДМЭР). Измерительный блок дифмаиометра с чувствительным элементом, состоящим из двух мембранных коробок 1 и 5, выполнен аналогично измерительному блоку дифманометра ДМ (рис. 12-5-1). С центром верхней мембранной коробки 3

спомощью немагнитного штока жестко связан магнитный плунжер

10.Он может перемещаться внутри разделительной трубки 7 из немагнитной нержавеющей стали. На разделительной трубке 7 установлен передающий преобразователь с магнитной компенса­

цией 5 (гл. 8). Преобразователь снабжен корректором нуля, который на рис. 12-5-2 не показан. Рядом с преобразователем расположен полупроводниковый усилитель 4. В дифманометрах ДМЭ применяют усилитель УП-МК, а в дифманометрах-расходомерах ДМЭР — уси­ литель УП-МКР. У дифманометров ДМЭР выходной сигнал постоян­ ного тока пропорционален расходу, а у дифманометров ДМЭ — перепаду давления.

Подвод давлений pi и р2 в камеры дифманометра осуществляется через две трубки и каналы в перегородке 2. На трубках установлены два запорных {6 и 8) и один уравнительный вентиль 9.

Дифманометры ДМЭ и ДМЭР рассчитаны на предельно допускаемое рабочее избыточноедавление 400 кгс/см2 (40 МПа). Сии выпускаются на предельные номи­ нальные перепады давления от 400до 2500 кге/м2 (от 4000до 25 000 Па) и от0,4до 6,3 кгс/см2 (от 0,04до 0,63 МПа) приведенного выше ряда (§ 12-1). Дифманометры ДМЭ имеют класс точности 1, а приборы ДМЭР — класс точности 1,5. Выпускают­ ся также дифманометры-перепадомеры ДМЭ класса точности 1,5 на предельные номинальные перепады давления 160 и 250 кге/м2 (1600 и 2500 Па), используемые только для измерения перепада давления газа.

Допускаемое сопротивление нагрузки дифманометровДМЭ(ДМЭР) до2,5 кОм; температура окружающего воздуха 0—60СС; допускаемая частота вибрации 30 Гц; амплитуда вибрации не более 6,2 мм. Питание от сети переменного тока 220 В, 50 Гц. Потребляемая мощность не более 5 В • А для ДМЭ и 8 В • А для ДМЭР. Исполнейне пылебрызгозащшцеимое.

Дифманометры мембранного типа ДМИ. Дифманометры мембран­ ные ДМИ, изготовляемые Харьковским заводом КИП, снабжены

ботающая совместно с винтовой цилиндрической пружиной 5. Мембрана, укрепленная между двумя

крышками корпуса прибора, образует две камеры, в которые под­ водятся давления Рх и р2. Снаружи разделительной трубки 4, из­ готовленной из немагнитной нержавеющей стали, находится диф-

ференциально-трансформаторный преобразователь 6. Для обеспе­ чения устойчивости нуля прибора между жестким центром мем­ браны и корпусом установлена дополнительная пружина 7, соз­

дающая предварительное натяжение основной измерительной пру­ жины 5.

Под действием разности давлений (рг— р2) жесткий центр мемб­ раны и связанный с ним полый сердечник 3 дифференциально-транс­ форматорного преобразователя перемещаются до тех пор, пока сила, вызываемая разностью давлений, не уравновесится силой упру­ гости винтовой пружины. Перемещение сердечника изменяет взаим­ ную индуктивность между обмотками преобразователя, а вместе с тем и напряжение (э. д. с.) на выходе прибора. Выходной сигнал дифманометра пропорционален измеряемой разности давлений.

Дифмаиометры ДМИ имеют класс точности 1. Они рассчитаны на предельно допускаемое рабочее избыточное давление 250 кгс/см2 (25МПа) [17]. Днфмаиометры ДМИ выпускаются на предельные номинальные перепады давления от 63 до 2500 кгс/м2(от 630 до 25 000 Па) и от 0,4 до 1,0 кгс/см2 (от 0,04 до 0,1 МПа).

Дифмаиометры сильфонные типа ДС. Дифмаиометры сильфон­ ные, выпускаемые казанским заводом «Теплокоитроль», исполь­ зуются в качестве перепадомеров, расходомеров в комплекте с су­ жающим устройством и уровнемеров.

Принцип действия дифманометров основан на использовании деформации сильфонного блока, воспринимающего измеряемый перепад давления и преобразующего его в угловое перемещение указателя или пера с помощью рычажного передающего механизма. Указатель или перо поворачивается до тех пор, пока сила, вызывае­ мая перепадом давления, не уравновесится силами упругих дефор­ маций двух сильфонов и винтовых противодействующих пружин блока и торсионной выводной трубки.

Сильфонный блок дифманометра ДСС, показанного на рис. 12-5-4, состоит из основания (перегородки) 7, на котором укреп­ лены два рабочих сильфона 5 и 9, жестко связанных между собой штоком 10. На свободном конце штока расположен диск с винто­ выми противодействующими пружинами 12. Левые концы этих пружин присоединены к нижнему борту неподвижного конуса 13, укрепленного с помощью шпилек 11 на перегородке 7. Оба одина­ ковых размеров сильфона и полость основания заполнены водно­ глицериновой смесью (67% дистиллированной воды и 33%технически чистого глицерина), замерзающей при температуре — 17°С.

Для уменьшения температурной погрешности прибора, вызывае­ мой изменением объема жидкости, заполняющей сильфонный блок, при изменении температуры окружающего воздуха, сильфон 5 снабжен температурным компенсатором 3 в виде трех дополнитель­ ных гофр. Внутренние полости температурного компенсатора и силь­ фона сообщаются между собой отверстиями в разделительном ста­ кане 4. При изменении температуры окружающей среды, а вместе с тем и объема жидкости она будет перетекать через отверстия в раз­ делительном стакане 4.

Давления р г и р2подводятся в камеры дифманометра через два запорных вентиля, расположенных на вертикальных трубках. Для сообщения между собой плюсовой и минусовой камер служит урав­ нительный вентиль, расположенный на горизонтальной трубке. Под воздействием разности давлений Др —■р, — р2 сильфон 5 сжимается, жидкость из него частично перетекает через отверстие 1 в сильфон 9, вызывая перемещение дна его стакана. При этом пере­ мещается шток, жестко связанный с сильфонами, и изменяет натяг противодействующих пружин. Шток с помощью рычага 8, нахо­ дящегося в постоянном контакте с ним, при своем перемещении

Рис. 12-5-4. Дифманометр сильфонный типа ДСС.

закручивает торсионную трубку 16, которая поворачивает на неко­ торый угол ось 15. Эта ось с помощью рычага 17, шатуна 18 и повод­ ка 19 поворачивает ось 20, на которой насажено перо 22 для непре­ рывной записи показаний прибора на дисковой диаграммной бума­ ге. Привод диаграммы осуществляется от синхронного двигателя, а у некоторых модификаций дифманометров — от часового меха­ низма.

Выше было сказано, что при деформации сильфона 5 жидкость из него частично перетекает через отверстие 1 в сильфон 9, вызывая перемещение его дна. Размер отверстия можно изменять с помощью клапана 14. Этот клапан, выполняющий функции демпфера прибора, позволяет изменять степень успокоения дифманометра. В случае необходимости для устранения влияния на работу прибора пульса­ ций в объекте, например в трубопроводе, где измеряется перепад давления, клапаном 14 можно пользоваться во время работы диф­ манометра.

Плавающее кольцо 2 , расположенное на штоке, перекрывает круглое отверстие в основании блока, и жидкость при закрытом клапане может перетекать через зазор между кольцом и стенками отверстия в очень небольшом количестве.

Каждый из рабочих сильфонов дифманометра снабжен специаль­ ным клапанным устройством, которое состоит из конуса на дне сильфона и уплотняющего резинового кольца 6. Поэтому в тех случаях, когда фактический перепад давления превышает предель­ ный номинальный перепад давления дифманометра или один из сильфонов находится под воздействием односторонней перегрузки, конический клапан сильфона садится на конусное седло основания 7 и перекрывает щель и отверстие для перетекания жидкости из силь­ фона, предохраняя его от повреждения (разрушения).

Дифманометры самопишущие типа ДСС и показывающие типа ДСП, предназначенные для измерения расхода вещества по пере­ паду давления в сужающем устройстве, снабжают интегратором. В этом случае поводок 2 1 , закрепленный на оси 20 (рис. 12-5-4), соединяют с помощью шатуна с поводком интегратора 23.

Некоторые модификации показывающих дифманометров типа ДСП снабжаются сигнальным устройством.

Дифманометры сильфонные типа ДСП могут быть снабжены пневматическим преобразователем с унифицированным пневмати­ ческим выходным сигналом 0,2— 1кгс/см2(0,02— 0,1 МПа) или механоэлектрическим преобразователем с унифицированным выходным сигналом постоянного тока 0— 5 мА (гл. 8).

Дифманометры самопишущие типа ДСС выпускаются с допол­ нительным манометрическим механизмом, использующим трубчатую пружину Бурдона, для измерения и записи избыточного давления среды.

Сильфонные дифманометры типа ДСКС, предназначенные для измерения расхода неагрессивного газа и пара по. перепаду давле­ ния в сужающем устройстве, изготовляют с коррекцией по давле­ нию и температуре измеряемой среды. Сильфонный блок у этих приборов аналогичен показанному на рис. 12-5-4. Коррекция по давлению измеряемой среды осуществляется манометром с трубча­ той пружиной Бурдона, свободный конец которой воздействует на корректирующий механизм.

Коррекция по температуре измеряемой среды осуществляется манометрическим термометром, состоящим из спиральной трубча­ той пружины, термобаллона и соединительного капилляра длиной 10 м. При отклонении температуры измеряемой среды от расчет­ ного значения свободный конец спиральной пружины воздействует на корректирующий механизм. Кроме того, дифманометры ДСКС снабжаются интегратором.

К числу новых разработок сильфонных дифманометров типа ДСС относятся самопишущие приборы с ленточной диаграммой. В дифманометрах этого типа угол поворота торсионного вывода сильфон­ ного блока (рис. 12-5-4) преобразовывается передаточным механиз­

мом в прямолинейное движение пера. Запись на ленточной диаграмме может быть осуществлена с помощью пера, заполненного черни­ лами, или электротермическим способом на специальной диаграмм­ ной бумаге.

Рассмотренные дифманометры типа ДС, имеющие индекс «Н», рассчитаны на предельно допускаемое рабочее избыточное давление 160.кгс/см2 (16МПа) и пре­ дельные номинальные перепады давления от630 до2500 кгс/м2 (от6300до25000Па) и на 0,4 и 0,63 кгс/см2 (0,04 и 0,063МПа). Дифманометры с индексом «В» выпускаются на предельно допускаемое рабочее избыточное давление 320 кгс/см2 (32 МПа) и предельные номинальные перепады давления от-0,63 до 1,6 кгс/см2 (от 0,063 до 0,16 МПа). Дифманометры с указанными предельными номинальными перепадами давления применяются в качестве расходомеров.

Для дифманометров-перепадомеров ДС предельные номинальные перепады давления или сумма предельных номинальных перепадов давления установлены такие же, как и для днфманометров-расходомеров.

Для дифманометров-уравнемеров ДС предельные номинальные перепады дав­ ления или сумма предельных номинальных перепадов давления от 63 до 1600 см (от 0,63 до 16 м).

Классы точности рассмотренных дифманометров типа ДС 1 и 1,5. Дифмано­ метры с коррекцией по давлению и температуре измеряемойсреды примаксималь­ ных отклонениях давления и температуры от расчетных значений имеют класс точности 4.

Дифманометры сильфонные электрические типа ДСЭ. Дифмано­ метры сильфонные ДСЭ, выпускаемые казанским заводом «Тепло-

тельный блок состоит из сильфо­

на i, в который встроена винтовая цилиндрическая пружина 2. Жест­ кость устанавливаемых в сильфон пружин различна и зависит от предельного номинального перепада давления. Сильфон жестко соединен с плоской пружинной подвеской 3, с которой при помощи немагнитного штока связан магнитный плунжер 4 . Плунжер нахо­

дится в разделительной трубке 5 из немагнитной нержавеющей стали. Преобразователь с магнитной компенсацией 6 (гл. 8) закреп­ лен на втулке, надетой на разделительную трубку. Рядом с преоб­ разователем установлен полупроводниковый усилитель 7 (типа УП-МКР или УП-МК). Предусмотрена возможность перемещения преобразователя относительно плунжера для обеспечения предва­ рительной регулировки нулевого выходного сигнала. Корректиров­ ка нулевого выходного сигнала постоянного тока при эксплуатации дифманометра производится корректором нуля, который на рис. 12-5-5 не показан.

Дифманометры ДСЭ рассчитаны на предельно допускаемое рабочее избыточ­ ное давление 0,25 кгс/см2 (0,025 МПа). Дифманометры-расходомеры ДСЭР выпус­ каются на предельные номинальные перепады давления от 100 до 400 кгс/м2 (от 1000 до 4000 Па) и имеют класс точности 1,5. Дифманометры-тяго- меры ДСЭТ и напоромеры ДСЭН, имеющие класс точности 1, выпу­ скаются с верхними пределами изме­ рения соответственно вакуумметрического и избыточного давления от 100 до 400 кгс/м3 (от 1000 до 4000 Па). Дифманометр-тягоиапо- ромер ДСЭТН-20 выпускается клас­ са точности 1,5 и имеетверхний пре­ дел измерения вакуумметрического и избыточного давления 20 кгс/м3

(200 Па).

Условия эксплуатации дифманометров ДСЭ и рас­ смотренных выше дифмано­ метров мембранных ДМЭ ана­ логичны.

Дифманометры мембран­ ные электрические компенса­ ционные типа ДМ-Э и ДМ-ЭР. Дифманометры мембранные ДМ-Э и ДМ-ЭР, выпускаемые рязанским заводом«Теплоприбор», имеют унифицированный выходной сигнал постоянного тока 0— 5 или 0— 20 мА. Они

применяются в комплекте с показывающими или самопишущими миллиамперметрами, а также с регуляторами и другими устрой­ ствами в системах управления. Дифманометры ДМ-ЭР предназна­ чены для измерения расхода газа по перепаду давления в сужающем устройстве, а дифманометры ДМ-Э — для измерения перепада дав­ ления. Дифманометры ДМ-Э могут быть использованы также для измерения избыточного давления (напора) или вакуумметрического давления (тяги).

номинальные перепады давления от 16 до 100 кгс/ма (от 160 до 1000 Па) приведен­ ного выше ряда (§ 12-1). Дифманометры ДМ-Э2 и ДМ-ЭР2, рассчитанные на пре­ дельно допускаемое рабочее избыточноедавление 10 кгс/сма (1 МПа), выпускаются на предельные номинальные перепады давления от 100 до 630 кгс/ма (от 1000 до 63С0 Па). Эти дифманометры имеют класс точности 1, кроме приборов ДМ-Э1, ДМ-ЭР1 и ДМ-Э2, ДМ-ЭР2, с предельными номинальными перепадами давления 160 и 1000 Па (соответственно), которые выпускаются класса точности 1,5.

В выпускаемых рязанским заводом «Теплоприбор» дифманометрах ДМ-П1 и ДМ-П2 с унифицированным пневматическим выход­

Для измерения этих величин дифманометры применяются в ком­ плекте с вторичным прибором или устройством, рассчитанным на входной пневматический сигнал 0,2— 1 кгс/см2 (0,02— 0,1 МПа). Дифманометры могут быть использованы, кроме того, для работы с регуляторами.

На рис. 12-5-7 показан схематично дифманометр сильфонный пневматический типа ДС-П, который состоит из измеритёльного блока И Б и пневмосилового линейного преобразователя П Л П (гл. 8),