Деформационные манометры

В этих приборах измеряемое давление или разрежение уравновешивается силами упругого противодействия различных чувствительных элементов, деформация которых, пропорциональная измеряемому параметру, через рычаги передается на стрелку или перо прибора. При снятии давления чувствительный элемент возвращается в первоначальное положение под воздействием упругой деформации. Деформационные манометры нашли широкое применение в промышленности, что обусловлено простотой и надежностью конструкции, наглядностью показаний, малыми габаритами, высокой точностью и широкими пределами измерения.
В качестве измерительных элементов деформационных манометров и измери-тельных преобразователей давления, разрежения и перепада давлений используют одновитковую трубчатую пружину (рис. 3а), сильфон (рис. 3б), мембранную коробку (рис. 3в), многовитковую трубчатую пружину (рис. 3г), вялую мембрану (рис. 3д), жесткую мембрану (рис. 3е).

> Измерительный блок сапфир

Измерительные преобразователи типов «Сапфир» и «Сапфир-22-Ех»

Измерительные преобразователи типов «Сапфир» и «Сапфир-22-Ех» предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра — давления избыточного, давления абсолютного, разрежения, разности давлений нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи.

Преобразователи разности давлений могут использоваться для преобразования значений уровня жидкости, расхода жидкости или газа, а преобразователи гидростатического давления — для преобразования значений уровня жидкости в унифицированный токовый выходной сигнал.

Преобразователи разности давлений при работе с блоком извлечения корня БИК-1 применяют для получения линейной зависимости между выходным сигналом и измеряемым расходом.

Преобразователи предназначены для работы со вторичной регистрирующей и показывающей аппаратурой, регуляторами и другими устройствами автоматики, машинами централизованного контроля и системами управления, работающими от стандартного входного сигнала 0—5, 0—20 или 4—20 мА постоянного тока.

Принцип действия преобразователя основан на использовании тензоэффекта в полупроводниковом материале. Измеряемый параметр поступает в камеру измерительного блока, где линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензо- преобразователя, размещенного в измерительном блоке.

Электронное устройство преобразует это изменение сопротивления в выходной сигнал. Чувствительным элементом тензопреобразо- вателя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами, прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразовател

В схеме преобразователей типа «Сапфир-22ДИ» моделей 2150, 2160, 2170 и типа «Сапфир-22ДИВ» модели 2350 мембранный тензопреобразователь размещен внутри основания Р.

Внутренняя полость 4 тензопреобразователя 3 заполнена кремний-органической жидкостью и отделена от измеряемой среды металлической гофрированной мембраной 6, приваренной по наружному контуру к основанию 9.

Полость 10 сообщена с окружающей атмосферой. Измеряемое давление подается в камеру 7 фланца 5, который уплотнен прокладкой 8, воздействует на мембрану 6 и через жидкость — на мембрану тензопреобразователя, вызывая ее прогиб и изменение сопротивления тензорезисторов.

Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронное устройство 1 по проводам через гермовывод 2.

Электронное устройство смонтировано на трех платах, размещенных внутри специального корпуса, закрытого крышками и имеющего сальниковый кабельный ввод.

> Пневмореле

пневматическое реле, один из основных элементов пневмоавтоматики (См. Пневмоавтоматика) — управляющий элемент, у которого воспринимающим органом служит Мембрана (чаще всего эластичная), Сильфон и т. п., а механопневматическим преобразователем механического перемещения в изменение давления воздуха (газа) — сопло — заслонка. В наиболее распространённых мембранных П. (рис.) применяют как одиночные мембраны, так и их наборы (мембранные блоки). Торцы мембран используются в качестве заслонок для одного или двух сопел, расположенных по оси мембран. Мембранные П. бывают аналогового (непрерывного) и дискретного действия.

Схема одномембранного пневмореле: 1 — сопло; 2 — заслонка; 3 — мембрана; 4 — пневмосопротивление на линии питания реле.

> Вторичные пневматические приборы

Вторичные пневматические приборы - Это приборы предназначенные для измерения унифицированных пневматических выходных сигналов 20-100 кПа первичных преобразователей.

ПКР.2 прибор контроля пневматический, регистрирующий, двухканальный

> Измерение расхода Рассматривая приборы, служащие для измерения расхода и количества веществ, представляется возможным классифицировать их по различным признакам. Здесь следует считать целесообразным наметить такую классификацию, которая отражала бы основные принципы работы приборов,.положенные в основу измерения и отражающие физику протекающих при этом явлений. С этой точки зрения принята классификация по принципу действия. Прежде всего следует различать приборы для измерения расхода и приборы для измерения количества, или расходомеры и счетчики.

Расходомерами называются такие приборы, которые измеряют расход вещества, т. е. количество вещества, протекающего по трубопроводу в единицу времени.

По способам измерения расходомеры можно разделить на:

расходомеры переменного перепада давления — приборы, принцип действия которых основан на измерении перепада давления на установленном внутри трубопровода сужающем устройстве; этот перепад давления служит мерой расхода протекающего по трубопроводу вещества;

расходомеры обтекания — приборы, принцип действия которых основан на восприятии динамического напора протекающего но трубопроводу вещества чувствительным элементом прибора (поплавком, поршнем, гидродинамической трубкой и т. п.|), помещенным в поток; в результате этот чувствительный элемент перемещается, и величина перемещения служит мерой расхода;

расходомеры с непрерывным движением приемных устройств — приборы, чувствительный элемент которых под действием динамических усилий потока совершает вращательное или колебательное движения; скорость движения чувствительного элемента служит мерой расхода;

электрические расходомеры — приборы, принцип действия которых основан на измерении изменяющихся в зависимости от расхода электрических параметров системы: измеряемое вещество —чувствительный элемент прибора, величина какого-либо выбранного для измерения электрического параметра служит мерой расход;

тепловые расходомеры— приборы, принцип действия которых основан на измерении, служащего мерой расхода количеств: тепла, отданного каким-либо нагретым элементом потоку вещества;

ультразвуковые расходомеры — приборы, принцип действия которых основан на измерении параметров ультразвуковых колебаний, распространяющихся в потоке измеряемого вещества.

> Измерение расхода методом переменного перепада давления

Наибольшее распространение среди методов измерения расхода получил метод переменного перепада давлений (или дроссельный метод). Данный метод измерения применим для измерения расхода жидких и газообразных сред, протекающих по трубопроводу круглого сечения диаметром от 50 мм до 1000 мм при условии полного заполнения сечения измеряемой средой постоянной вязкости и плотности.
Достоинством данного метода измерения является сравнительная простота и компактность измерительных устройств, точность измерения физической величины, возможность дистанционной передачи данных. Недостаток- влияние точности установки сужающего устройства на качество измерения, необходимость периодической ревизии сужающих устройств, необходимость введения поправок на температуру и давление измеряемой среды.
Принцип измерения основан на изменении потенциальной энергии вещества при протекании через искусственное суженное проходное сечение трубопровода.
Расходомерный комплекс состоит из сужающего устройства, которое устанавливается непосредственно на трубопроводе и предназначено для местного сжатия струи, дифференциального манометра, предназначенного для измерения разности давлений среды до и после сужающего устройства, и соединительных импульсных линий, связывающих между собой сужающее устройство и дифманометр.
В качестве сужающего устройства используются диафрагмы, сопла и сопла Вентури, для изготовление их требуется механичекая обработка. В зависимости от конструкции и метода отбора импульсов диафрагмы подразделяются на камерные и бескамерные. Диафрагма состоит из диска с отверстием и корпусов кольцевых камер, а также уплотнительных прокладок для герметичности соединения их между собой.
Диаметр отверстия диска определяется расчетным путем в зависимости от диаметра трубопровода, предполагаемого максимального измеренного расхода протекающей среды, от характеристик измеряемой среды - давление, температура, динамическая вязкость и прочее.
Камера, расположенная до сужения потока, называется плюсовой, после - минусовой. Соответствующие отметки наносятся на корпуса камер при изготовлении.
Достоинствами диафрагм являются простота изготовления по сравнению с соплами, возможность измерения расхода в трубопроводе с диаметром от 50 мм, высокая точность измерения.
Среди недостатков можно отметить влияние на точность измерения правильности установки диафрагм и монтажа соединительных линий. Основным требованием к месту установки является определенная длина прямых участков до и после диафрагмы, определяемая в зависимости от диаметра отверстия диска и трубопровода, а также полное заполнение проходящим потоком сечения трубопровода. Необходимо также учесть, что входной торец должен быть строго перпендикулярен оси трубопровода.
Дифференциальные манометры, используемые для измерения созданного диафрагмой перепада давления, классифицируются в зависимости от конструктивных особенностей, принципа действия и типа преобразования сигнала. Наибольшее применение получили дифманометры с тензорезистивным преобразователями. Их достоинствами являются высокая точность измерения, возможность дальнейшей передачи унифицированного токового сигнала для обработки в системах контроля и регулирования, относительная простота монтажа, обслуживания и эксплуатации.

> Расходомеры постоянного перепада относятся к средствам измерений, называемыми расходомерами обтекания. Они основаны на измерении вертикального перемещения чувствительного элемента, зависящего от расхода среды и приводящего одновременно к изменению площади проходного отверстия расходомера таким образом, что разность давлений на чувствительный элемент (перепад давлений) остается практически постоянной. Противодействующей силой в расходомерах этого вида является сила тяжести чувствительного элемента, выполненного в виде поплавка или поршня. К приборам постоянного перепада давления относятся ротаметры, поршневые и поплавковые расходомеры. Приборы устанавливаются в вертикальных трубопроводах с восходящим потоком измеряемой среды.