3.3. Диференціально-трансформаторні вимірювачі тиску.

Схему вимірювального перетворювача тиску, оснащеного диференціально-

трансформаторним перетворювачем (ДТП) типу МЕД, зоб­ражено на рис.5,б.

Сам ДТП являє собою секційні котушки (збудження 7 та вторинні

вимірювальні 4 і 5, що намотані на циліндричний каркас із ізоляційного

матеріалу та циліндричного осердя 6 із магнітом’ягкого матеріалу, яке легко

переміщується в середині каркасу котушки. Котушки захищені корпусом із

магнітом’ягкого матеріалу, який є одночасно і екраном від впливу зовнішніх

електромагнітних полів.

В перетворювачі лінійне зміщення осердя 6 перетворюється в зміну взаємної індуктивності між первинною та вторинними обмотками. Зміна вимірюваного тиску Р спричиняє зміщення осердя 6, яке кінематично з’єднане з вільним кінцем манометричної пружини 1. Під час проходження первинною обмоткою 7 змінного струму збудження І₁ виникають магнітні потоки, що індукують у секціях 4 та 5 вторинної обмотки відпо­відні електрорушійні сили (ЕРС), пропорційні зміщенню х осердя 6. Вторинні обмотки ДТП ідентичні, включені зустрічно та під’єднані до поділювача напруги на опорах R₁ та R₂ . Якщо осердя 6 знаходиться у нейтральному (середньому) положенні, тобто заходить порівну у секції вторинних обмоток 4 та 5, то загальна ЕРС Е вторинних обмоток дорівнює нулю, бо в зустрічно включених обмотках наведені рівні між собою ЕРС. Подільник напруги забезпечує взаємозамінність ДТП.

При зміщенні осердя 6 від середнього положення під дією вимірюваного тиску па величину х наведені ЕРС в обмотках зміняться і появиться різницева ЕРС Е, яка пропорційна цьому зміщенню, а крім цього з фазою 0 або 180° в залежності від напряму зміщення осердя 6 від нейтрального положення. Таким чи­ном, вихідний сигнал ДТП U_вих пропорційний значенню вимірювано­го тиску Р з певним значенням фази

б)

Рис.5: (а) - електроконтактний манометр типу ЕКМ; та б) - схема диференціально-трансформаторного вимірювального перетворювача тиску типу МЄД: 1 - манометрична пружина; 2 - ДТП; 3- шток; 4,5 - секції вторинної обмотки; 6 – магнітом'ягке осердя (плунжер); 7- первинна обмотка збудження.

Сигнал Е різниці підсилюється та обробляється фазочутливим

підсилювачем вторинного приладу, який розміщується на деякій відстані.

ДТП працюють в системах дистанційної передачі із вторинними приладами

серій, наприклад, КВД та КСД (вміщує дисковий паперовий реєстратор), які

вміщують в собі ще один ДТП та систему, що реалізує компенсаційний метод вимірювання і відслідковує положення осердя вимірювального ДТП за допомогою реверсивного двигуна. При цьому положення осердя в вторинному

приладі відповідає положенню осердя у вимірювальному ДТП, а кут повороту

реверсивного двигуна несе в собі вимірювальну інформацію.

Сучасні манометри з ДТП випускаються із струмовим перетворювачем на виході класу точності 1,0. Фірма «Овен» (Росія) випускає «Перетворювач уні-фікованого сигналу у цифровий код РМ1», який використовується як вторинний прилад для вимірювання, індикації, реєстрації та корекції тиску та температури, або різниці тисків, або плинної та сумарної витрати рідин, пари та газів в режимі реального часу з урахуванням температури та тиску у трубопроводі. РМ1 замінює приладу КСД і дозволяє підключення до його входу стандартних взаємозамінних ДТП, а також будь-які ПВП з уніфікованими струмовими сигналами. Одна із функцій, яку реалізує прилад, є вимірювання та індикація надлишкового тиску, інформація при який може надходити уніфікованим сигналом по струму або від ДТП. Останній канал вимірювання досліджується у роботі.

Первинні вимірювальні перетворювачі тиску з ДТП мають такі типові мет-

рологічні характеристики: ■ нелінійність ±0,5...1 % від діапазону вимірювання; ■ гістерезис - менше ніж 0,05 % від діапазону вимірювання; ■ вихідний сигнал-50...500 мВ. Переваги ПВП з ДТП: ■ великий вихідний сигнал; ■ малий гістерезис, ■ можливість застосування в агресивному середовищі (наприклад, за наявності іонізуючих випроміню­вань); недолік - чутливість до ударів і вібрацій.