3 Устройство и работа прибора

1,2 – указатели задачи; 3 – устройство для отрезки бумаги; 4 – рычаги, фиксирующие устройство измерения и регистрации в корпусе;5-защелка.

Рисунок 1

3.1 Конструкция

3.1.1 Вид прибора с открытой крышкой представлен на рисунке 1. Корпус прибора предназначен для утопленного щитового монтажа.

Спереди корпус прибора закрыт крышкой с застекленным прямоугольным окном.

Крышка фиксируется на корпусе с помощью защелки.

3.1.2 Конструктивно прибор состоит из следующих основных частей:

корпуса с направляющими, являющегося основным несущим элементом конструкции;

вдвигаемого в корпус по направляющим устройства измерения и регистрация, фиксируемого в корпусе двумя пружинными защелками;

блока питания, расположенного на задней стенке устройства измерения и регистрации;

каркаса с направляющими для модулей, расположенного под устройством измерения и регистрации и закрепляемого в корпусе четырьмя винтами;

комплекта электронных модулей, вставляемых в каркас с направляющими и стопорящихся с помощью винтов в лицевых планках;

печатной кросс – платы, осуществляющей межмодульную кроссировку и внешние подключения входов прибора согласно схеме электрической принципиальной и соединений;

в качестве основной печатной платы модулей применена плата 100х160 мм по ГОСТ 26.204–83;

панели внешних соединений, на которой расположены колодка внешних подключений входов в пассивном термостате, а также панель с соединителями подключения питания, выхода сигнализации (при ее наличии) и выхода для дистанционного управления перемещением диаграммы.

В состав блока устройства измерения и регистрации входят следующие составные части:

несущие боковые кронштейна с задней стенкой, основанием и шкивом на вертикальном валу;

элементы исполнительные перемещения каретки и привода ЛПМ с редукторами;

каретки с указателем – визиром и пишущим узлом;

лентопротяжным механизмом, фиксируемым с помощью крючков-защелок в боковых планках с пальцами, с возможностью откидывания вниз в специальных боковых угольниках, имеющих возможность вертикального перемещения.

Устройство измерения и регистрации и блок питания имеют врубные соединители – вилки РП10.–.15Л, ответные розетки которых размещены на кросс – плате, на ней же установлены розетки соединителей прямого контактирования РПП48 – для подключения электронных модулей. Блок питания крепится к устройству измерения и регистрации с помощью четырех винтов.

На верхнем козырьке корпуса прибора закреплена табличка с выходными данными прибора (см. п. 6.2).

Свободные места каркаса, не занятые модулями, заглушены глухими лицевыми планками.

Вид прибора с выдвинутым устройством измерения и регистрации представлен на рисунке 2.

Рисунок 2

1 - модули; 2 - резисторы задания параметра; 3 – светодиоды; 4 - переключатель скоростей перемещения диаграммной ленты; 5 - кнопки управления лентопротяжным механизмом; 6 - кнопка «задание параметра»7 - кнопка «контроль исправности»; 8 - резисторы установки диапазона измерения; 9 - направляющая; 10 - исполнительный элемент лентопротяжного механизма; 11 - лентопротяжный механизм; 12 - ведущий бара­бан лентопротяжного механизма; 13 - исполнительный элемент следящей системы; 14 - светодиод; 15 - тумблер «СЕТЬ»; 16 - каретка с указателем; 17 - шкив с тросиком; 18 - реохорд; 19 - блок питания; 20 - кросс - плата; 21 - панель внешних соединений.

3.2 Принцип действия прибора

3.2.1 Функциональная электрическая схема прибора приведена на рисунке 3.

Принцип действия прибора основан на сравнении двух сигналов напряжения постоянного тока: выходного сигнала первичного преобразователя U_BX и сигнала обратной связи U_RP1, который снимается с подвижного контакта реохорда RР1, см. рис. 3.

У - входной усилитель; СУ - суммирующий усилитель; КР1 - реохорд; КП - компаратор; ДШ - дешифратор; К - коммутатор; РС - реверсивный счетчик; Г - генератор прямоугольных импульсов; Д1, Д2 - делители частоты; У1 - исполнительный элемент следящей системы; У2 - исполнительный элемент лентопротяжного механизма; Р - редуктор; ЛПМ - лентопротяжный механизм.

Рисунок 3

Сигнал первичного преобразователя U_BX с выхода усилителя У поступает на суммирующий усилитель СУ, куда подается сигнал обратной связи U_RP1.

Усиленный разностный сигнал ± ΔU с выхода суммирующего усилителя СУ поступает на компаратор КП.

Компаратор КП формирует два сигнала: сигнал знака ΔU(±ΔU), определяющий направление вращения ротора М1 («реверс»), и сигнал, обеспечивающий подключение напряжения + 24 В к обмоткам статора М1 («порог»).

Порядок коммутации этого напряжения на обмотках статора М1 в зависимости от значения ΔU, знака ΔU и заданного быстродействия прибора определяется реверсивным счетчиком РС, который управляется прямоугольными импульсами от генератора Г через делители частоты Д1 и дешифратором ДШ.

При ΔU ≠0 ротор М1 начнет вращаться в ту или иную сторону, в зависимости от знака ΔU.

Ротор М1, кинематически связанный с подвижным контактом реохорда КР1, будет вращаться до тех пор, пока ΔU не станет равной нулю.

В момент равновесия (ΔU ≠ 0) положение указателя на шкале прибора определяет значение измеряемого параметра.

Частота коммутации напряжения +15 В на обмотках статора исполнительного элемента М2 (скорость перемещения диаграммной ленты) задается генератором прямоугольных импульсов Г и делителями частоты Д2, порядок коммутации напряжения на обмотках М2 определяется коммутатором К.

3.2.2 Схема принципиальная электрическая и соединений прибора приведена на рисунке 4. (см. приложение).

Подключение первичных преобразователей к прибору осущест­вляется с помощью колодки ХТП и зависит от вида выходного сигнала преобразователя.

Катушка R4, намотанная медной проволокой, применяется в приборах с входными сигналами от преобразователей термоэлектрических типа ТХК, ТХА, ТПП. Она применена для компенсации ТЭДС свободных концов преобразователя. Сопротивление катушки R4 при 0°С равно 10 Ом.

Резистор R11 применен в приборах с входными сигналами по­стоянного тока 0–5; 0–20; 4–20 мА.

Резисторы R10 и R9 образуют делитель сигнала и применены в приборах с входным сигналом напряжения постоянного тока 0–10 В.

Усилитель входной, служащий для усиления сигнала первичного преобразователя, расположен в модуле А3.

В модуле А4 расположены суммирующий усилитель и компаратор.

В модуле А5 расположены элементы, формирующие сигналы управления исполнительным элементом следящей системы М1 и исполнительным элементом лентопротяжного механизма М2.

Исполнительные элементы М1 и М2 построены на принципе ша­гового микродвигателя.

С помощью вставки - переключателя ХР, переставляемой в розетке Х5 модуля А5 осуществляется изменение скорости перемещения диаграммной ленты (изменение частоты коммутации напряжения на обмотках статора М2).

Переключатели SВ1.1 и SВ1.2. (рис. 10) обеспечивают дистанционное управление перемещением диаграммной ленты, либо управление с лицевой планки модуля А5.

Принцип действия сигнализации основан на сравнении в модуле А6 двух сигналов напряжения постоянного тока: напряжения на реохорде RР1, определяющего в момент равновесия следящей системы значение измеряемого параметра и напряжения на движках резисторов задачи R48-R51, определяющих заданное значение параметра.

Эти два сигнала сравниваются на плате А6. усиленная разность этих сигналов управляет выходными токами силовых ключей, расположенных на модуле А7 и обеспечивающих возможность подключения внешней нагрузки, параметры которой указаны в п. 2.10.

При установке заданных значений контролируемого параметра первичный преобразователь отключают от входа прибора (замыкают кнопку ЗАДАЧА), тогда сигнал на вход усилителя. А4 подается с резистора К47; на модуле А6 происходит сравнение напряжений на резисторе Н47 к выбранном резисторе задачи R48 – R51. Сопротивление выбранного резистора R48 – R51 регулируют до момента равенства этих напряжений.

Равенство напряжений определяется по моменту изменения позиций соответствующего светового индикатора.

Силовой трансформатор Т2, двухполупериодный выпрямитель VD13–VD16, емкостной фильтр С5–С8 блока питания А8 обеспечивают питание всех элементов и блоков прибора.

3.3. Обеспечение взрывозащищенности.

Взрывозащищенность прибора обеспечена следующим образом:

1)введен модуль искрозащиты А9 во входные цепи прибора (рис. 5);

2)модуль искрозащиты А9 залит изоляционным компаундом;

3)силовой трансформатор выполнен в соответствии с требованиями ГОСТ 22782.5–78 и обеспечивает гальваническое разделение силовых и искробезопасных цепей;