
- •1. Общие сведения
- •2. Дифференциально-трансформаторные преобразователи и схемы дистанционной передачи
- •3. Передающие преобразователи с магнитной компенсацией
- •4. Ферродинамические преобразователи и схемы дистанционной передачи
- •5. Электросиловые преобразователи
- •6. Тензопреобразователи
- •1. Общие сведения
- •2. Жидкостные манометры и дифманометры
- •3. Деформационные манометры и дифманометры
- •4. Грузопоршневые манометры
- •5. Электрические и прочие манометры
- •6. Методика измерения давления и разности давлений
- •1. Общие сведения
- •2. Основы теории измерения расхода по перепаду давления в сужающих устройствах
- •3. Расчет градуировочной характеристики сужающих устройств
- •4. Методика использования сужающих устройств для измерения расхода сред
- •5. Оценка погрешности измерение расхода
- •6. Применение сужающих устройств при малых числах Рейнольдса
- •7. Особые случаи измерения расхода
- •1. Ротаметры
- •2. Тахометрические расходомеры
- •3. Электромагнитные расходомеры
- •4. Ультразвуковые расходомеры
- •5. Тепломеры
- •1. Уровнемеры с визуальным отсчетом
- •2. Гидростатические уровнемеры
- •3. Поплавковые и буйковые уровнемеры
- •4. Емкостные уровнемеры
- •5. Индуктивные уровнемеры
- •6. Радиоволновые уровнемеры
- •7. Акустические уровнемеры
- •8. Термокондуктометрические уровнемеры
- •9. Измерение уровня сыпучих материалов
ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ, РАСХОДА И УРОВНЯ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И СХЕМЫ ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ
1. Общие сведения
Большинство современных устройств для измерения теплотехнических параметров представляют собой системы, состоящие из первичного преобразователя, вторичного прибора и соединяющей их линии связи.
Первичный преобразователь устанавливается около места измерения. Он (или его часть) непосредственно контактирует с контролируемой средой и предназначен для преобразования измеряемой величины в сигнал другой физической природы (обычно электрический, реже — пневматический), удобный для передачи по линии связи к вторичному прибору, устанавливаемому на щите управления.
В общем виде первичный преобразователь содержит чувствительный элемент и передающий измерительный преобразователь. Чувствительный элемент непосредственно воспринимает измеряемый параметр и преобразует его в сигнал другой физической природы. Если этот сигнал удобен для передачи на расстояние, то он по линии связи передается к вторичному прибору и измеряется им (например, это имеет место при применении термоэлектрических термометров и термометров сопротивления, которые непосредственно подключаются к вторичным приборам — потенциометрам и мостам).
Если
чувствительный элемент преобразует
измеряемую величину в физическую,
которую нельзя передать на расстояние,
например перемещение или усилие, то
возникает необходимость в применении
промежуточного передающего преобразователя.
Этот преобразователь преобразует
промежуточную величину (перемещение
или усилие) в электрический или
пневматический сигнал, который затем
по линии связи передается к вторичному
прибору. В качестве примера на рис. 1
представлена схема измерительного
комплекта для измерения давления. В
качестве чувствительного элемента
используется мембрана 1. При изменении
давлениямембрана
будет прогибаться, причем смещение ее
центра
однозначно связано с давлением в
соответствии со статической характеристикой
.
Если бы такой прибор был только
показывающим, то для определения давления
было бы достаточно соединить стрелку
с центром мембраны посредством
кинематической связи. При дистанционном
измерении давления возникает необходимость
в преобразовании механической величины
— перемещения
—
в пропорциональный электрический сигнал
для передачи его по линии связи4
к
вторичному прибору 5. Это преобразование
осуществляется передающим преобразователем
2.
Для
преобразования линейного перемещения
в унифицированный выходной сигнал
наибольшее распространение получили
преобразователи дифференциально-трансформаторные
и преобразователи с магнитной компенсацией.
Для преобразования угловых перемещений
удобны преобразователи ферродинамические
и частотные, для преобразования усилия
— преобразователи с силовой компенсацией
(электрические и пневматические). Тип
преобразователя выбирается в зависимости
от вида преобразуемого механического
сигнала (линейное или угловое перемещение,
усилие) и заданного вида сигнала,
передаваемого по линии связи (ток,
напряжение, давление и т, д.).
Важной особенностью современных измерительных преобразователей и приборов является унификация их выходных сигналов, что обеспечивает взаимозаменяемость средств измерений, удобство централизованного контроля и позволяет сократить номенклатуру вторичных приборов.
Наиболее
перспективными являются преобразователи
с унифицированным выходным сигналом
постоянного тока0—5,
0—20 и 4—20 мА, применяются также
преобразователи с выходным сигналом
напряжения постоянного тока (наиболее
распространенные диапазоны его изменения
0—10, 0—5 В), частотным электрическим
выходным сигналом (обычно с диапазоном
изменения частоты 4—8 кГц), Широко
применяются преобразователи с выходным
сигналом переменного тока. Этот сигнал
представляется либо в виде изменения
взаимной индуктивности (обычно в
диапазоне 0—10мГ),
либо
в виде изменения напряжения переменного
тока (обычно —1+1
В; 0—2 В; 1—3 В,
Рис.
1. Схема измерительного комплекта для
измерения давления
причем изменение знака означает изменение фазы). В некоторых отраслях промышленности используются также преобразователи с унифицированным пневматическим выходным сигналом, изменяющимся в пределах 20—100 кПа (0,2—1,0кгс/см2).
Вторичные приборы часто оснащаются дополнительными выходными преобразователями, преобразующими угловые или линейные перемещения выходных кинематических устройств приборов в электрический сигнал, который по линии связи может передаваться к дополнительным показывающим приборам 6 (рис. 1), дублирующим показания вторичного прибора 5, или иным устройством (например, устройством регулирования, интегратором и т. д.). Выходные преобразователи могут быть аналогичными передающим измерительным преобразователем, но могут иметь и специфическую конструкцию.