Глава VIII

ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ, РЕГУЛЯТОРЫ, ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫ!

Устройства

Приборы и блоки пневматических агрегатных унифицированных систем АУС и АУС-ЦЛА¹ предназначены для комплексной автоматизации производственных процессов в различных отраслях промышленности. | Они являются аппаратами универсального назначения и могут применяться для контроля и автоматического регулирования различных технологических параметров — давления, расхода, уровня, температуры и др.

Для работы в условиях особо агрессивных сред применяется пневматическая аппаратура системы КБ «Цветметавтоматика».

Агрегатный принцип построения систем и унификация входных и выходных параметров позволяют из сравнительно небольшого числа стандартных взаимосочетаемых блоков компоновать различные схемы автоматического контроля и регулирования. Рабочий диапазон давлении воздуха в агрегатных унифицированных системах равен 0,2-1 кг/см. Питание блоков осуществляется очищенным от пыли, масла и влаги воздухом или другим газом давлением 1,4±0,2 кгс/см² (если приборы работают при давлении, отличном от указанного, то это оговаривается в соответствующих разделах). Величина максимального расхода питающего воздуха колеблется для отдельных блоков от 0,9 до 2,4 нл/мин. Пневматические системы обеспечивают передачу сигналов на расстояние по трассе до 250—300 ж при внутреннем диаметре воздухопровода 6 мм. При этом переходное запаздывание не превышает 20-25 сек.

Приборные и аппаратные пневматические регуляторы (04М, ИМ, 24М, РУКЦ, РУВЦ, РУГЦ, ИУВЦ, РУПК, РУПШ, РУПФ, РД) и некоторые датчики (РТБП, ДТДП, РМ, ПИР, КМ) применяются большей частью для автоматического регулирования и контроля отдельных, не связанных между собой параметров.

В качестве исполнительных механизмов в системах пневматической автоматики применяются мембранные и поршневые пневмоприводы. Наи­большее распространение получили мембранные пневмоприводы с возвратно-поступательным движением штока, конструктивно объединенные с регулирующими органами — клапанами. Кроме того, выпускаются мембранные пневмоприводы с возвратно-поступательным и поворотным движением выходного звена, которые могут сочленяться с различными регулирующими органами.

Поршневые пневмоприводы отличаются от мембранных большей ве­личиной перемещения рабочего органа и большим развиваемым уси­лием. Конструктивно поршневые пневмоприводы выполняются с цилин­дром одностороннего или двустороннего действия.

Во избежание конденсации паров, находящихся в питающем воздухе, аппаратура должна работать при температуре окружающего воздуха 10-50° С и относительной влажности не более 80%. Для блоков в тро­пическом исполнении температура воздуха может быть в пределах 10- 60° С, влажность — до 95%. Окружающая среда не должна быть сильно запыленной, а в случае применения аппаратуры, не предназна­ченной для работы в агрессивных средах, не должна разрушающе дей­ствовать на сталь, латунь, алюминий, хромовые и никелевые покрытия.

1. Датчики температуры

Манометрические термометры со спиральной трубчатой пружиной и с пневматической дистанционной передачей

Манометрические термометры с пневматической дистанционной пе­редачей предназначены для непрерывного дистанционного измерения температуры газов, жидкостей или паров и преобразования измеряемой температуры в пропорциональное давление сжатого воздуха. Выпускае­мые типы термометров и их технические характеристики приведены в табл. 1.3. Термометры могут работать в комплекте с любым нюрим-ным прибором или устройством, рассчитанным на давление шммуна.

0,2-^-1 кгс/см*..

На фиг. VIII.! приведена схема показывающего термомпр.1 ТПГ-189П. Принцип действия измерительной части термометра опт-аи в гл I. Движение оси зубчатого сектора 1 через узел тяги 2 и сшчшпль-ный винт передается заслонке 5. При изменении зазора между сотом 4 и заслонкой 5 давление воздуха, поступающего к соплу через шм тин­ный дроссель 6, меняется. Так как проходное сечение дросселя 6" и не­сколько раз меньше проходного сечения сопла 4, то даже незначип-.ш.ног перемещение заслонки вызывает резкое изменение давления в птчш" ш нии перед соплом, что, в свою очередь, вызывает изменение даи.чсииц 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 камер.и />. Д и во внутренней полости пружины отрицательной обратной спи ш .'I. которая перемещает сопло 4 относительно заслонки 5 до тех пор, нона ^! не наступит новое состояние равновесия. Величина входного и вычод. ,| ного давления контролируется манометрами 7 и 12, встроенными и при бор. Весь механизм собран на плате, которая крепится к корпусу. Пш-п магическая часть бесшкальных и самопишущих манометрически-, ыометров идентична описанной.

Изготовитель: завод «Теплоконтроль», г. Казань.

Преобразователь электропневматический типа ПЭП-ТП-62

Электропневматический преобразователь ПЭП-ТП-62 предназначен I для преобразования термоэлектродвижущей силы термопары в пр циональное давление сжатого воздуха. Преобразователь является >«•' • 1 шкальным устройством, состоящим из двух отдельных частей: электри ческой типа ПТ-ТП-62, преобразующей термоэлектродвижущую си.чу I термопары б постоянный ток, и электропневматической типа ЭПП, лр>-обраэующей постоянный ток в пневматический сигнал.

Преобразователь термоэлектродвижущей силы термопары в по. I > янный ток ПТ-ТП-62 представляет собой полупроводниковый усилитсльЯ с отрицательной обратной связью по току. Постоянная т. э. д. с., ш»-1\

пающая на вход прибора, с помощью вибропреобразователя и вход 1

трансформатора преобразуется в переменную э. д. с., которая ушли вается усилителем напряжения. В выходной части усиленная перс?.ч-п I пая э. д. с. с помощью фазочувствительного детектора и системы !>'' фильтров преобразуется в постоянный ток. Монтаж преобразователи ] выполнен на стальном шасси, которое крепится к литому силуминовому I основанию. Сверху прибор закрыт стальным кожухом. Прибор предн.-п | начен для настенного монтажа. Габаритные размеры преобразова ПТ-ТП-62 — 332 X 250X 185 мм.

Максимальный диапазон изменения напряжения на входе в преобр.1 I зователь ПТ-ТП-62 равен 50 мв, минимальный — 6,46 мв. Диапазон и < ] менения выходного тока 1ч-5 ма. Сопротивление внешней нагрузки |1 I должно превышать 3000 ом, внутреннее сопротивление термопары и СО I противление подводящих проводов должно быть не выше 50 ом. II" | требляемая мощность — не более 25 ва. Питание осуществляется 01 I сети напряжением 220 в, частотой 50 гц. В табл. VIII.! указан диапазон изменения входного сигнала в зависимости от типа термопар, для кото­рых в приборе обеспечена компенсация температуры холодных спаев, а также общий класс преобразователя ПЭП-ТП-62.

Принципиальная схема электропневмопреобразователя ЭПП приве­дена на фиг. VIII.2. При увеличении постоянного тока перемещается под­вижная катушка / магнитоэлектрического механизма, укрепленная на рычаге 13, благодаря чему расположенная на рычаге заслонка прибли­жается к соплу 14. Вследствие этого давление в камере А вторичного пневмореле 4 увеличивается, мембрана 3 прогибается, шток 5 открывает клапан 6. и воздух из линии питания поступает на вход прибора и в сильфон отрицательной обратной связи 12. Усилие сильфона обратной связи через рычаг 9 и тягу 10 передается на рычаг 13 и уравновешивает усилие подвижной катушки. Устройство 7 предназначено для поддержа­ния постоянного перепада на дросселе 8, через который питается ка­мера А пневмореле 4. Дроссель 2 осуществляет положительную обрат­ную связь, пружина 11 обеспечивает установку начального положения системы.

Входной величиной преобразователя является постоянный ток 1-5--5-5 ма, выходной величиной — пропорциональное входному току давление сжатого воздуха (в диапазоне 0,2н-1 кгс/см²). Питание нршшра осуществляется сжатым воздухом давлением 1,4 кгс/сж². Прибор и|ч'Ц. назначен для настенного монтажа. Габаритные размеры преобра I теля ЭПП — 375x19 IX 155 мм. .

Изготовитель: завод «Энергоприбор», Москва.

Регулятор температуры биметаллический пневматический типа РТБП

Прибор предназначен для преобразования температуры в пом

нии в пропорциональное давление сжатого воздуха. Принцип деист инн прибора основан на том, что при изменении температуры окружай среды биметаллическая пллппмк.ч прижимается к соплу или отхопп от пего, в результате чего меняется .т.-тлсмше сжатого воздуха на вы.' Прибор рассчитан на ди.'пы.чм измерения 5-; 15; 10-»-20; 15 20 :-30³С и может работать кпк прибор прямого (РТБП-П) и обр.п ного (РТБП-О) действия. В регуля тре РТБП-П при повышении теммг р.тгуры давление воздуха на выходе иозрастает, в регуляторе РТБП-О уменьшается. Давление воздуха ,на входе в прибор — 1,1 кгс/'см*, дан к ние на выходе меняется от ОД до 0,95 кгс/см-. Основная погрешность п > пи-рения ±0,5° С. Прибор предназначен для настенного монтажа. Гаи., ритные размеры прибора — 125x65x62 мм.

Изготовитель: Орловский завод приборов.

Дилатометрический пневматический датчик типа ДТДП

Дилатометрический пневматический датчик ДТДП предназначен для преобразования измеряемой температуры в пропорциональное давление сжатого воздуха. Принцип действия датчика основан на изменении сн' пени дросселирования воздушного потока при изменении разности длин | двух различных твердых тел в зависимости от их температуры.

Термочувствительная система датчика (фиг. УШ.З) состоит из ли тунной трубки / и инварного стержня 2, коэффициент линейного расти I рения которого близок к нулю. Латунная трубка одним концом жестко соединена с латунной втулкой 3, запрессованной в пластмассовый кор­пус 14. На втором конце трубки при помощи гайки 17 и штифта закреп­лен конец инварного стержня 2. Другой конец стержня входит во втулку и воздействует на клапан 5, седлом .которого является торец втулки 4, ввернутой в шпиндель 7. Клапан прижимается к седлу пружиной 6. Шпиндель уплотнен резиновыми кольцами 12 и 15. К датчику под дав­лением :1,Л кгс/см² подводится воздух, который через постоянный дрос­сель (на фигуре не показан) поступает в камеру А, соединенную со штуцером 13 отвода воздуха к исполнительному механизму. Давление воздуха в камере А определяется степенью открытия клапана 5, через который воздух стравливается в камеру Б, соединенную с атмосферой. При увеличении температуры контролируемой среды удлиняется ла­тунная трубка, при этом перемещается жестко связанный с ее свобод­ным концам инварный стержень. Перемещение инварного стержня вы­зывает уменьшение зазора между клапаном 5 и седлом 4, в результате чего давление на выходе из прибора повышается. При уменьшении тем­пературы проходное сечение клапана увеличивается и давление на вы­ходе прибора падает.

Для настройки датчика на обратное действие воздух подводится к ка­мере 5 и через клапан 5, камеру А и постоянный дроссель стравли­вается в атмосферу. При такой схеме включения прибора повышение тем­пературы приводит к уменьшению давления воздуха на выходе.

Для настройки датчика на требуемую температуру необходимо спе­циальным ключом повернуть шпиндель 7 до совмещения стрелки 8 с со­ответствующим делением шкалы. В корпус датчика ввернут мано­метр 11, показывающий величину давления воздуха на выходе из при­бора. Спереди корпус закрыт пластмассовой крышкой 9 со стеклом 10. Датчик монтируется на стенке трубопровода (камере кондиционера) та-ким образом, чтобы латунная трубка омывалась контролируемой средой. Крепится датчик при помощи гайки 16, навернутой на втулку 3.

Прибор может быть настроен на поддержание температуры в интер­вале 0-^40° С; основная погрешность измерения ±0,5° С. Диапазон из­менения температуры, при которой давление меняется от 0,05 до 0,95 кгс/см², не превышает 2° С.

Изготовитель: завод «Теплоавтомаг», г. Харьков.

4) предназначен для регулировании и мнр ратуры в полимеризаторах и других установках. Датчик состой! и > 1|1РК основных узлов: чувствительного элемента, пневмоблока и блокл м ш ния. Чувствительным элементом является термобаллон /, который <(••

<~т-иинп чяполнен парообразуюпьи

костью и соединен с внутреннем щш-странством разделительного I нлц-фона 4 капилляром 2. Положение- н'|1 мобаллона и защита капилляр,! т мг ханических повреждений си»-' ш ш ваются защитной „трубкой, иш'р • ч во фланец 3. К этому же фланп\ п|.ц паивается разделительный оилг.фпм I, в донышке которого помещен.! 1 > слонка 5 сопла 9. Положение :<;ь ш устанавливается при помощи вит стопориой гайкой. Заслонка при . и .мается к установочному винту и|>. • ч ной 10. Специальный ограничит и. предохраняет разделительный с |,ль-фон от чрезмерного растяжения и < > v тия. При изменении темпор.и - |>и термобаллона соответственно и няется давление пара, действующее и> разделительный .сильфом. Вслс 1> этого заслонка перемещается от но и тельно сопла, изменяя количество духа,, выходящего в атмосферу, этом каждой температуре соси

— '• Ш.1.

ствует определенное выходное давление. Для установки зад.ани>. п боре предусмотрена пружина 6", натяжение которой меняется с помин ". винта 7 и рукоятки 8. Присоединительный фланец, термобаллон и (•• щитная трубка выполнены из стали марки 1Х18Н9Т.

Датчик рассчитан на изменение температуры в диапазоне <п п ц> 11±0,5°С; основная погрешность не превышает 1,5% от максима.ш изменения выходного давления. При изменении измеряемой темпер.м ,,1.1 от минимума до максимума выходное давление датчика измгу I п в пределах от 0,2 до 1,0 кгс/см²; питание прибора осуществляется тым воздухом давлением 1,2 кгс/см². Протяженность линии пе|>г ичи до 10 .ч при внутреннем диаметре воздухопровода 6 мм. Прибор м.><кет быть установлен на аппаратах, работающих при избыточном дан.ш мни до 10 кгс/с.и². В комплект поставки датчика входят фильтр и ре:> . юр

воздуха.

Изготовитель: ОКБА Госкомитета химической промышленное! фи

Госплане СССР, Воронежский филиал.

Пневматические преобразователи электронных приборов

Отечественной промышленностью разработаны малогабаритные ав­томатические электронные потенциометры типа ПС1, ПСР1 и мосН типа МС1, МСР1 (постоянного и переменного тока) с пневмопреоГцкис^ вателем, встроенным в корпус прибора. Описание пневматически мре образователей не приводится, так как они в настоящее время серийно

не выпускаются.

КБ «Цветметавтоматика» выпускает пневматический преобразователь типа ПП-302, который предназначен для преобразования показаний при­боров ЭПД, ЭМД и ЭПИД в давление сжатого воздуха, изменяющееся от 0,2 до 1 кгс/см^? при изменении показаний прибора на 40 или 100% шкалы. Все узлы преобразователя располагаются на кронштейне, который кре­пится винтами к плате прибора.