13 Билет

Манометры одновитковые пружинные

Наибольшее применение имеют приборы с одновитковой трубчатой пружиной. Основная деталь прибора с одновитковой трубчатой пружиной — согнутая по дуге окружности трубка 1 эллиптического или плоскоовального сечения (рисунок 4.7). Одним концом трубка заделана в держатель 2, оканчивающийся ниппелем с резьбой для присоединения к источнику давления. Внутри держателя проходит канал, который соединяется с внутренней полостью трубки 1.

Принцип действия приборов с трубчатой пружиной основан на свойстве трубчатой криволинейной пружины с некруглым поперечным сечением изменять свою кривизну при изменении избыточного давления или разрежения внутри трубки. Перемещение свободного конца трубки посредством передаточного механизма преобразуется в поворот стрелки показывающего прибора или во входное перемещение электрического или пневматического вторичного преобразователя.

Манометры многовитковые пружинные

Манометр с многовитковой (геликоидальной) трубчатой пружиной (рисунок ) отличается от одновитковых формой рабочего органа, имеющего вид цилиндрической (винтовой) спирали с 6—9 витками, свернутой из плоской трубки. Геликоидальную трубку можно рассматривать как ряд одновитковых трубок, соединенных последовательно.

Манометры мембранные с блоками и коробками

Приборы с чувствительным элементом в виде гофрированных мембран, мембранных коробок и мембранных блоков широко применяются для измерения небольших избыточных давлений и разрежений а также перепадов давления .

Зависимость прогиба от давления в общем случае нелинейна. Величина прогиба мембраны является сложной функцией действующего на нее давления, Гофрировка мембраны увеличивает ее жесткость, она преобразует характеристику мембраны в линейную.

С целью увеличения прогиба в приборах для малых давлений (разрежений) мембраны попарно соединяют (сваркой или спайкой) в мембранные коробки, а коробки - в мембранные блоки.

Пружинно-мембранные приборы в них мембрана, воспринимающая давление, выполнена из гибкого материала (вялая мембрана) и давление уравновешивается упругостью цилиндрической винтовой пружины.

К недостаткам мембранных приборов относятся небольшой ход подвижного центра чувствительного элемента, значительные отклонения жесткости мембран от расчетной и трудность регулирования жесткости мембран.

Манометры сильфонные

Чувствительным элементом сильфонных приборов является цилиндрический тонкостенный сосуд с кольцевыми складками (гофрами), называемый сильфоном (рисунок 4.9).

При действии осевой нагрузки (внешнего или внутреннего давления) длина сильфона изменяется, увеличиваясь или уменьшаясь.Существенные недостатки сильфонов — значительный гистерезис и некоторая нелинейность характеристики. Для увеличения жесткости, уменьшения влияния гистерезиса и нелинейности часто внутрь сильфона помещают винтовую цилиндрическую пружину (рисунок 4.6 и).

Радиоизотопные плотномеры

Основное преимущество радиоизотопных плотномеров — бесконтактность измерения. В этих плотномерах используется преимущественно γ-излучение.

Радиоизотопные плотномеры применяются в тех случаях, когда нельзя использовать другие методы измерения. Доступно измерение параметра при: высоких вязкостях вещества, высокой токсичности вещества, большой агрессивности измеряемой среды, очень больших или очень малых значениях температуры, сложной внутренней конструкции оборудования, тяжелых условиях эксплуатации, необходимости бесконтактного способа измерения.

Измерение плотности основано на определении изменений в интенсивности прямого пучка γ-лучей после прохождения их через измеряемую среду.

На рис. приведена принципиальная схема блок-схема радиоизотопного плотномера компенсационного типа.

1 и 6 — источники излучения; 2 — объект измерения; 3 и 8 — приемники излучения; 4 и 9 — формирующие блоки; 5 — электронный преобразователь; 7 — компенсационный клин; 10 — реверсивный двигатель; 11 — дифференциально-трансформаторный преобразователь; 12 — вторичный прибор.

В технологическом трубопроводе установлен источник радиоактивного излучения 1 (Со⁶⁰, Cs¹³⁶) и приемник излучения 3.

γ-лучи от источника излучения проходят через стенки объекта измерения, слой жидкости и попадают в приемник излучения.

Электрический сигнал приемника, являющийся функцией измеряемой плотности, формируется блоком 4 и далее передается на вход электронного преобразователя 5, куда поступает также сигнал от дополнительного устройства.

Разность сигналов усиливается в электронном преобразователе и подается на реверсивный электродвигатель 10. В зависимости от величины и знака сигнала в электронном преобразователе реверсивный двигатель перемещает металлический клин до тех пор, пока разность сигналов станет равной нулю. Величина перемещения клина, с которым связана стрелка показывающего прибора, пропорциональна изменению плотности жидкости.

Основные достоинства радиоизотопных плотномеров: высокая точность, высокая надежность, стоимость устройств соизмерима со стоимостью электрических приборов. При монтаже радиоизотопных приборов необходимо устанавливать их подальше от путей движения технологического персонала и таким образом, чтобы не было помех от других приборов или силового электрического оборудования.

Типовые звенья в системах автоматического регулирования. Усилительное звено.

Типовыми звеньями автоматики называются такие звенья, переходный процесс в которых описывается дифференциальным уравнением не выше второго порядка с постоянными коэффициентами.

Усилительное звено

Безинерционным усилительным звеном называется звено, у которого выходная величина в каждый момент времени пропорциональна входной величине: У=kx

Это простейшее звено, которое образуется в случае передачи входного сигнала на выход без каких-либо замедлений или ускорений во времени, то есть переходные процессы в звене отсутствуют.

Уравнениями усилительных звеньев описываются поведение следующих устройств: рычаги, шестеренчатые, червячные и другие передачи, электронные усилители и лампы, фотоэлементы, пневмо- и гидроклапаны с линейной характеристикой.

Передаточная функция представляет собой постоянную величину:

k = W, где k = У/Х