Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метрология и измерительная техника на базе измерительных преобразователей «Корунд». Практикум
.pdf
приборами, регуляторами и другими устройствами
minmax
min
TT
TT
автоматики, систем контроля и управления температурой.
Преобразователь температуры «Корунд – Т» имеет
следующие технические характеристики:
- диапазон входных (измеряемых) величин – темпера-
тура, - 50 … + 100, 0 …+ 50, 0 … + 100 или 0 … + 500 оС;
- диапазон изменения выходного сигнала - ток, 0 – 5 или
4 – 20 мА;
- преобразователь имеет линейно возрастающую ста-
тическую характеристику, описываемую уравнением
I =
(I
max –Imin
) + I
, (2.2.1)
min
где I – выходной сигнал - ток, мА; Т – входной сигнал -
температура, оС; Т
температура соответственно, оС;
min
, Т
– минимальная и максимальная
max
, I
Imin
– минимальное (0
max
или 4 мА) и максимальное (5 или 20 мА) значение выходного
сигнала (тока);
- предел допускаемой основной приведённой погреш-
ности равен %, или % в зависимости от
исполнения;
- дополнительная погрешность, вызванная изменением
температуры окружающего воздуха на каждые 10 оС в
рабочем диапазоне температур, не должна превышать 0,25
% для преобразователей с пределом основной погрешности
для преобразователей с пределом
основной погрешности и, наконец, для
преобразователей с пределом основной погрешности
- напряжение питания 12 – 36 В постоянного тока.
Внешний вид измерительного преобразователя «КорундТ» приведён на рис. 2.2.1.
Схема внешних электрических соединений
преобразователя «Корунд-Т» приведена на рис. 2.2.2.
Преобразователь «Корунд-Т» представляет собой единую
конструкцию, включающую термочувствительный элемент и
электронный преобразователь.
21
В качестве термочувствительного элемента использован
термопреобразователь сопротивления с номинальной
статической характеристикой по ГОСТ Р50431 100М (медь)
или 100П (платина).
Медь, лат. Сuprum, Cu - химический элемент I группы
периодической системы, атомный номер 29, атомная масса
63,55. Металл красного цвета, ковкий и мягкий, хороший
проводник тепла и электричества. Главное применение –
производство электрических проводов. Из меди изготовляют
теплообменники, трубопроводы и многое другое. Более 30 %
меди идёт на сплавы.
2 3 4 5 6 7
1 10 9 8
Рис. 2.2.1. Внешний вид измерительного преобразователя
температуры «Корунд – Т»:
1 – терморезистор; 2 – термозонд; 3 – мелкозернистый
порошок Al
; 4 – пробка; 5 – электронный преобразо-
2O3
ватель; 6 – корпус; 7 – разъём; 8 – заглушка; 9 – потен-
циометры; 10 – накидной винт
Платина, лат. Platinum, от исп. platina (уменьшитель-ное
от plata - серебро), Pt – химический элемент VIII группы
периодической системы, атомный номер 78, атомная масса
195,08, металл. Платина идёт на изготовление катализаторов
22
(около 50 %, частично в виде сплавов с Rh, Pd, Ir),
химической аппаратуры. Она используется в электро- и
радиотехнике, ювелирном деле и т.д.
Термочувствительный элемент 1 расположен в
герметичном цилиндрическом корпусе термозонда (термо…
и фр. sonde – щуп) 2, закупорен пробкой 4, предохраняющей
термозонд от высыпания наполнителя 3 и проникновения
внутрь влаги. Термозонд закрепляется и герметизируется в
рабочей среде с помощью накидного винта 10. Термозонд
герметично соединён с корпусом 6 электронного
преобразователя 5.
Питание преобразователя, а также измерение выходного
сигнала осуществляется через разъём 7, установленный на
крышке корпуса.
Работа измерительного преобразователя основана на
использовании эффекта изменения электрического
сопротивления проводника при изменении его температуры.
Под воздействием измеряемой температуры электрическое
сопротивление термочувствительного элемента меняется,
что приводит к пропорциональному разбалансу
измерительного моста, в состав которого включён
термочувствительный элемент.
Разбаланс измерительного моста преобразуется
электронным преобразователем в унифицированный токовый
сигнал.
На плате электронного преобразователя установлены
потенциометры 9 для подстройки «нуля» (от лат. nullis -
никакой) и «диапазона» (от греч. ) – через все
(струны). Доступ к потенциометрам осуществляется через
специальные отверстия в корпусе, закрытые герметичными
заглушками 8.
Основные технические характеристики семейства измерительных преобразователей температуры «Корунд-Т»
представлены в табл. 2.2.1.
23
G +
1
2 Р
3
4
G +
+
1
2 Р
3
4
1
2 Р
3
4
G -
+
Rн
Rн
а б
Rн
Взрывобезопасная зона Взрывоопасная зона
в
Рис. 2.2.2. Схема внешних электрических соединений
измерительного преобразователя «Корунд – Т»:
а – выходной сигнал 0 – 5 мА; б – выходной сигнал 4 – 20
мА; в – выходной сигнал 4 – 20 мА (взрывозащи-щённое
исполнение); G – источник питания; Р – изме-
рительный преобразователь
24
Технические характеристики измерительного преобразователя температуры «Корунд – Т»
Наименование
модели
Номиналь-
ная стати-
ческая харак-
теристика
Диапазон
измеряемых
тем-ператур
t, 0С
Предел
основной
погреш-
ности
, %
Диапазон
выходных
сигналов
I, мА
Сопротив-
ление
нагрузки
R
н
, Ом
Напряже-
ние
питания
U, В
Корунд – ТМ-
- 01 – 3
100М
-50 … +100
0,25
0 – 5
0 – 1000
12 – 36
Корунд – ТМ-
- 01 – 2
100М
0 … + 100
0,50
4 – 20
0 – 1000
12 – 36
Корунд – ТМ-
- 01 - Ех
100М
0 … + 50
1,00
4 – 20
0 – 600
24
Корунд – ТП-
- 01 – 3
100П
0 … + 500
0,25
0 – 5
0 – 1000
12 – 36
Корунд – ТП-
- 01 – 2
100П
0 … + 500
0,50
4 – 20
0 – 1000
12 – 36
Корунд – ТП-
- 01 - Ех
100П
0 … + 500
1,00
4 – 20
0 - 600
24
Таблица 2.2.1
25
2.3. Измерительные преобразователи
избыточного давления «Корунд – ДИ»,
разности давлений «Корунд – ДД»
и абсолютного давления
Преобразователи давления предназначены для работы в
системах автоматического контроля, регулирования и
управления технологическими процессами и обеспечивают
непрерывное преобразование избыточного давления и
разрежения («Корунд – ДИ»), разности давлений («Корунд –
ДД») и абсолютного давления жидких и газообразных сред,
неагрессивных к материалам контактирующих изделий
(титановые сплавы), в унифицированный токовый выходной
сигнал.
Они могут быть использованы для работы со вторичной
регулирующей аппаратурой и индикаторными приборами,
регуляторами и другими устройствами автоматики, систем
контроля и управления давлением.
Работа первичного измерительного преобразователя
избыточного давления основана на использовании
тензоэффекта (от лат. tensus – напряжённый… и effectus –
исполнение, действие) в структуре «кремний на сапфире».
Измеряемое давление воздействует на титановую мембрану,
на внутренней поверхности которой напаяна сапфировая
подложка с эпитаксиальными кремниевыми резисторами
(анг. resistor, от лат. resisto - сопротивляюсь), образующими
мост. Эпитаксия, от греч. – на, над, сверх… и –
расположение - ориентированный рост одного кристалла на
поверхности другого, т.е. подложки.
Титан, лат. Titanium, от греч – титаны, Ti –
химический элемент IV группы периодической системы,
атомный номер 22, атомная масса 47,88, металл. Титан и его
сплавы – важнейшие конструкционные материалы в авиа-,
ракето-, кораблестроении, в химической промышленности.
Деформация мембраны под действием давления приводит
к изменению электрического сопротивления резисторов и,
26
следовательно, к разбалансу моста, пропорциональному
minmax
min
PP
PP
Обозначение
модели
Верхний предел
измерения
Допускаемое раб.
избыточное
давление, МПа
кПа
МПа
КТЖЛ.001.101
0,25
0,4
0.63
1,0
1,6
0,1
4,0
приложенному давлению.
Разбаланс измерительного моста преобразуется
электронным преобразователем в унифицированный токовый
сигнал.
Преобразователи давления «Корунд – ДИ» и «Корунд –
ДД» имеют следующие технические характеристики:
- диапазон входных (измеряемых) величин – давление, см.
табл. 2.3.1 и 2.3.2;
- диапазон изменения выходного сигнала - ток, 0 – 5 или
4 – 20 мА;
- преобразователь имеет линейно возрастающую ста-
тическую характеристику, описываемую уравнением
I =
(I
max –Imin
) + I
, (2.3.1)
min
где I – выходной сигнал - ток, мА; P – входной сигнал давление, кПа или МПа; Р
максимальное давление соответственно, кПа или МПа;
I
– минимальное (0 или 4 мА) и максимальное (5 или 20
max
min
, Р
– минимальное и
max
Imin
мА) значение выходного сигнала (тока);
- преобразователи «Корунд - ДД» моделей 101, 102, 103 и
104 имеют верхний предел измерения от 0,25 до 250 кПа, а
моделей 105, 106 – от 0,4 до 16 МПа;
Таблица 2.3.1
Параметры преобразователя «Корунд–ДД»
,
27
КТЖЛ.001.102
2,5
4,0
6,3
10,0
4
10
КТЖЛ.001.103
6,3
10
16
25
40
16
25
КТЖЛ.001.104
40
63
100
160
250
16
25
КТЖЛ.001.105
0,63
1,0
1,6
2,5
16
25
КТЖЛ.001.106
2,5
4,0
6,3
10
16
16
25
Таблица 2.3.2
Обозначение
Верхний предел
измерения
Основная
погрешность, %
кПа
МПа
КТЖЛ.001.201
50
160
250
КТЖЛ.001.202
400
630
Параметры преобразователя «Корунд – ДИ»
28
КТЖЛ.001.203
1,0
1,6
0,25
0,5
1,0
КТЖЛ.001.204
2,5
4,0
КТЖЛ.001.205
6,3
10
КТЖЛ.001.206
16
25
КТЖЛ.001.207
40
63
КТЖЛ.001.208
100
160
- предел допускаемой основной приведённой пог-
решности равен %, и % в зависимости от
исполнения;
- дополнительная погрешность, вызванная изменением
температуры окружающего воздуха на каждые 10 оС в
рабочем диапазоне температур, не должна превышать 0,3 %
для преобразователей с пределом основной погрешности
для преобразователей с пределом
основной погрешности и, наконец, для
преобразователей с пределом основной погрешности
- зона нечувствительности преобразователя не превышает
1 %;
- напряжение питания 12 – 36 В постоянного тока;
- преобразователи имеют вид взрывозащиты «Искро-
безопасная электрическая цепь» с уровнем взрывозащиты
«Взрывобезопасный»;
- потребляемая мощность не превышает 0,54 В А при
выходном сигнале 0 – 5 мА и 1 В А (4 – 20 мА);
- рабочий диапазон температуры окружающего воздуха от
– 40 до + 80 оС;
29
- преобразователи избыточного давления выдерживают
давление перегрузки до 1,5 Р
для преобразователей с
ном
верхними пределами измерения от 0,06 до 25 МПа и до 1,25
Р
для преобразователей с верхними пределами измерения
ном
от 40 до 160 МПа.
Внешний вид преобразователя избыточного давления
«Корунд – ДИ» представлен на рис. 2.3.1.
Преобразователь представляет собой единую конструкцию, в которой первичный измерительный преобразователь соединён с электронным преобразователем.
Измеряемое давление через штуцер (от нем. Stutzen) 1
подаётся на металлическую мембрану 3 (лат. membrana –
перепонка), с внутренней стороны которой находится
сапфировая подложка 4 с нанесёнными на неё кремниевыми
резисторами. В кожухе 5, герметично соединённом с
крышкой 6, находится плата (от фр. plat - плоский)
электронного преобразователя с потенциометрами для
корректировки «ноля» 7 и «диапазона» 8. Регулировочные
винты 7 и 8 закрыты заглушкой 10 на крышке 6. На кожухе 5
установлен разъём 9 для подсоединения ответной части с
проводами линий связи.
Внешний вид преобразователя разности давлений
«Корунд – ДД» модели 101, 102, 103, 104 представлен на рис.
2.3.2.
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]