Манометрические конденсационные термометры

Манометрические конденсационные термометры изготовляют пока­зывающими без встроенных устройств и со встроенными сигнальными устройствами, с пределами измерения от - 50 до + 300 °С. Их работа основана на зависимости давления насыщенного пара низкокипящей жидкости от температуры. В качестве рабочих жидкостей применяют: фреон, хлористый метил и ацетон, В конденсационных термометрах жидкостью заполняют только часть термобаллона (примерно ²/₃); а остальную его часть, капилляры и манометрическую пружину — насы­щенными парами этой жидкости. Для обеспечения постоянного запол­нения капилляра жидкостью, конец его опускают до дна термобаллона. Характерной особенностью конденсационных термометров является значительная неравномерность шкалы (сжатой в первой трети шкалы),

Показания конденсационных термометров зависят от высоты расположения термобаллона по отношению к корпусу прибора, а также от изменения атмосферного давления. Погрешность изменения темпе­ратуры окружающей среды теоретически отсутствует, так как давление в системе зависит от давления пара в термобаллоне, т. е. от изменяемой температуры. Атмосферное давление в случае его изменения дополни­тельно нагружает или разгружает манометрическую пружину, вызывая скручивание или ее выпрямление, что и обусловливает изменение по­казаний прибора.

Преимущество конденсационных манометрических термометров — небольшая температурная погрешность, сравнительно малые размеры термобаллона./6/

Среди рассмотренных приборов измерения температуры наиболее подходящими для системы являтся манометрически жидкостные термометры. Т.к. они имеют достаточное запаздывание, пневматический выходной сигнал, который используется в клапанах подачи пара. Возможность дистанционного измерения температуры без использования допол­нительной энергии.

Этим характеристикам соответствует термометр манометрический ТПР – 189 с пневматической дистанционной передачей сигнала.

1.2 Расчет основных характеристик измерительного устройства

1.2.1 Принцип действия и устройство термометра

Термометр состоит из измерительного, показывающего и пневмопреобразующего устройства, заключенного в корпус диаметром 214 мм.

Принципиальная схема приведена на рисунке 10.

Рисунок 10 - Принципиальная схема датчика температуры с пневмовыходом

В состав измерительного устройства термометра входят:

• термосистема, состоящая из термобаллона 13, соединительного капилляра 14, защищенного по всей длине металлической или полиэтиленовой оболочкой, и манометрической пружины 16, впаянной в держатель 15.

• трибко-секторный механизм, состоящий из трибки, сектора 1.

Термоманометрического преобразователя:

• заслонка 5, сопла 4, Пружины отрицательной обратной связи 3, постоянного дросселя 6, манометров 7 и 12.

Изменение температуры измеряемой среды воспринимается заполнителем термосистемы через термобаллон 13 и вызывает изменение его давления (изменяется объем манометрической пружины) под действием которого манометрическая пружина 16 деформируется и через тягу, трибко-секторный механизм перемещает показывающую стрелку относительно циферблата. Вместе с показывающей стрелкой перемещается заслонка 5, которая связана с трибко-секторным механизмом с помощью узла тяги 2. При изменении зазора между соплом 4 и заслонкой 5 давление воздуха, поступающего к соплу через постоянный дроссель 6, меняется. Так как проходное сечение дросселя 6, в не­сколько раз меньше проходного сечения сопла 4, то даже незначительное перемещение заслонки вызывает резкое изменение давления в пневмолинии перед соплом, что, в свою очередь, вызывает изменение давления в камере Г усилительного пневмореле. При этом прогибаются мембраны 9 и 11, которые заставляют перемещаться впускной 8 и выпускной 10 шариковые клапаны. Это приводит к изменению давления в камерах Б, Д и во внутренней полости пружины отрицательной обратной связи 2, которая перемещает сопло 4 относительно заслонки 5 до тех пор, пока не наступит новое состояние равновесия. Величина входного и выходного давления контролируется манометрами 7 и 12, встроенными в прибор. Весь механизм собран на плате, которая крепится к корпусу.