ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Наименование факультета – теплоэнергетический

Наименование выпускающей кафедры – автоматизация теплоэнергетических процессов

Наименование дисциплины – технические измерения и приборы

Отчёт по лабораторной работе №5

«Изучение и поверка комплекта расходомера с дифференциально – трансформаторной системой дистанционной передачи показаний»

Исполнители

студенты гр.6221: Корнева А.В.

Аксенова Е.С.

Руководитель

ассистент: Григорьева М.М.

Томск -2005

Цель работы: изучение технических средств измерения расхода жидкостей,

газов и пара, изучение образцовых средств, применяемых для поверки расходомеров переменного перепада давления, приобретение навыков работы с образцовыми средствами измерения и выполнения поверки расходомера.

Задачами лабораторной работы являются:

- изучение технических средств измерения расхода;

- изучение цифрового комплекса типа ИПДЦ;

- поверка технических средств измерения расхода;

- обработка результатов поверки

Технические средства измерения расхода

1. Дифференциальный манометр

Дифференциальный манометр (дифманометр) типа ДМ 3583М, схема которого представлена на рис.3, предназначен для преобразова­ния перепада давления в электрический выходной сигнал.

Принцип действия дифманометра основан на деформации упруго­го чувствительного элемента 1, представляющего собой сдвоенную мембранную коробку, при воздействии на него перепада давления. При деформации чувствительного элемента перемещается сердечник 3 диф­ференциально - трансформаторного преобразователя (ДТП) 2, связан­ного с чувствительным элементом.

Перемещение сердечника 3 преобразуется в пропорциональное значение взаимной индуктивности первичной обмотки (ПО), которая является обмоткой возбуждения, и включенными встречно секциями вторичной обмотки (ВО).

Взаимная индуктивность связана с измеряемым перепадом давле­ния АР = Р] - Р₂ , где Р, - значение давления в плюсовой камере диф­манометра, Р_г - значение давления в минусовой камере дифманометра, зависимостью:

(1)

где М - взаимная индуктивность между ПО и ВО преобразователя, мГн; - измеряемый перепад давления, Па;

- верхний предел диапазона измерения перепада давления, Па; - значение взаимной индуктивности, соответствующее верхнему пределу диапазона измерения перепада давления, = 10 мГн.

Магнитный поток обмотки возбуждения, создаваемый током воз­ буждения , (рис.3, б), пронизывает обе секции вторичной обмотки. В первой секции ВО индуцируется ЭДС , а во второй секции ВО - ЭДС .Так как секции вторичной обмотки включены встречно,а магнитные потоки, пронизывающие секции ВО, пропорциональны вза­ имным индуктивностям обмотки возбуждения результирующая ЭДС вторичной обмотки Е определяется как разность ЭДС и .

где - частота тока возбуждения;

- взаимная индуктивность обмотки возбуждения и первой секции вторичной обмотки,

- взаимная индуктивность обмотки возбуждения и второй секции вторичной обмотки,

Рис. 3. Схема дифференциального манометра типа ДМ 3583М и принципиальная электрическая схема ДТП

2.Автоматические приборы для измерения расхода жидкостей, газов и пара

В качестве измерительных приборов для измерения расхода жид­костей, газов и пара, работающих в комплекте с ДМ, используют пока­зывающие приборы типа КПД и самопишущие приборы типа КСД. Приборы этих типов могут быть оборудованы сигнализирующими, ре­гулирующими и интегрирующими устройствами. Измерительные схе­мы приборов типа КПД и КСД одинаковы и в комплекте с ДТП диффе­ренциального манометра типа ДМ образуют дистанционную дифферен­циально - трансформаторную систему передачи показаний. Принципи­альная схема дифференциально - трансформаторной системы передачи показаний представлена на рис. 4. Первичные обмотки преобразователей ДТП1 и ДТП2 соединены последовательно.

Питание этих обмоток осуществляется переменным током напряжением 24 В и частотой 50 Гц от специальной обмотки си­лового трансформатора усилителя. Вторичные обмотки преобразовате­лей ДТП1 и ДТП2 соединены по дифференциальной схеме, в которой осуществляется операция вычитания выходного сигнала преобразо­вателя ДТП2 из выходного сигнала преобразователя ДТП1.

При отсутствии перепада давления на входе ДМ, когда измеряе­мый расход равен нулю, сердечники преобразователей ДТП1 и ДТП2 находятся в среднем положении. При этом положении сердечников вы­ходной сигнал преобразователя ДТП1 и выходной сигнал преоб­разователя ДТП2 равны нулю, следовательно, = 0. В этом случае стрелка отсчетного устройства прибора должна находиться на нулевой отметке. Если стрелка отсчетного устройства прибора не нахо­дится на нулевой отметке, следует установить ее на нулевую отметку с помощью корректора нуля.

При наличии перепада давления на входе ДМ, когда измеряемый расход отличен от нуля, сердечник преобразователя ДТП1 смещается вверх относительно среднего положения, а сердечник преобразователя ДТП2 находится в среднем положении.

Рис. 4. Принципиальная схема дифференциально-трансформаторной

системы передачи показаний

ДТП1 - дифференциально - трансформаторный преобразователь ДМ; ДТП2 -дифференциально-трансформаторный преобразователь прибора КПД или КОД; КО - корректор нуля, состоящий из дополнительной обмотки (ДО) и переменного сопротивления КЗ; КИ - кнопка контроля исправности прибора; У - усилитель; РД - реверсивный двигатель; К - кулачок; ОУ - отсчетное устройство