Преобразователь состоит из измерительного блока и электрического устройства. Преобразователи различных параметров имеют унифицированное электронное устройство.
Измеряемый параметр подаётся в камеру измерительного блока и линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента и измерение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя, размещённого в измерительном блоке.
Электронное устройство преобразователя преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал.
Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми плёночными тензорезисторами (структура КНС), прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя.
Схема принципиальная преобразователей Сапфир – 22-Еx-М-ДД модели 2420.
Тензопреобразователь 4 мембранно-рычажного типа размещён внутри основания 9 в замкнутой полости 11, заполненной кремнийорганической жидкостью, и отделён от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 8. Мембраны 8 приварены по наружному контуру к основанию 9 и соединены между собой центральным штоком 6, который связан с концом рычага тензопреобразователя 4 с помощью тяги 5, фланцы 10 уплотнены прокладками 3.
Воздействие измеряемой разности давления (большее давление подаётся в камеру 7, меньшее – в камеру 12) вызывает прогиб мембраны 8, изгиб мембраны тензопреобразователя 4 и изменение сопротивления тензорезисторов.
Электрический сигнал от тензопреобразователя передаётся из измерительного блока в электронное устройство 1 по проводам через гермоввод 2. Измерительный блок выдерживает без разрушения воздействия односторонней перегрузки рабочим избыточным давлением. Это обеспечивается тем, что при такой перегрузке одна из мембран 8 ложится на профилированную поверхность основания 9. Электронный преобразователь смонтирован на трёх платах 5, 7, 9, размещённых внутри специального корпуса 6. Плата 9 закрыта кожухом 10, который крепится двумя винтами 16. Корпус 6 закрыт крышками 4, 8 уплотнёнными резиновыми кольцами.
Преобразователь имеет сальниковый кабельный ввод 13, клемную колодку 1 для присоединения жил кабеля, винт 2 для присоединения экрана, в случае исполнения экранированного кабеля, и болт 14 для заземления корпуса. Клеммная колодка закрыта крышкой 15 и опломбирована.
Корректоры 11 и 12 служат соответственно для плавной настройки диапазона и «нуля» выходного сигнала.
Перемычки ХВ5 и ХВ6 служат для ступенчатого смещения «нуля» перемычки ХВ7 – для ступенчатой настройки диапазона выходного сигнала.
Настройка прибора
Преобразователь настраивают в случае перенастройки на другой диапазон измерений, установки «нуля» со смещением на 2 % и более от диапазона измерений, в случае ремонта.
Настройку преобразователя производить следующим образом:
1) установить преобразователь в рабочее положение;
2) освободить доступ к корректору «нуля» и корректору диапазона, отвернув крышку и сняв колпачок с корректора диапазона;
3) собрать схему включения преобразователя;
4) снять крышку 8, кожух 10 и, при необходимости перенастройки преобразователя в соответствии с выбранными значениями диапазона измерений и смещения «нуля», установить перемычки выключателей;
5) включить питание, выдержать преобразователь во включенном состоянии 30 минут (время прогрева электроники);
6) установить значение выходного сигнала, соответствующую верхнему предельному значению измеряемого давления или разности давлений. Для этого подать в преобразователь давление, равное нижнему предельному значению, и установить с помощью корректора «нуля» 12 соответствующее ему значение выходного сигнала.
Корректировку «нуля» и диапазона производить отвёрткой, имеющей длину стержня не менее 35 мм и ширину лезвия 1,5-2 мм.
7) настроить диапазон изменения выходного сигнала, для чего увеличить измеряемое давление до верхнего предельного значения. Если корректор диапазона не обеспечивает достижение заданного диапазона изменения выходного сигнала, необходимо поменять положение перемычки переключателя.
8) уменьшить измеряемое давление до нижнего предельного значения и с помощью корректора «нуля» вновь установить значение выходного сигнала, соответствующее этому давлению;
9) выполнить операции по пп «6», «7», «8» несколько раз, пока предельное значение выходного сигнала не будет установлено с требуемой точностью.
При нижнем и верхнем предельных значениях измеряемо параметра значения выходного сигнала должны быть равными соответствующим предельным значениям 4-20 мА.
10) поставить на место крышку и кожух;
11) проверить основную погрешность преобразователя.
После перенастройки преобразователя на другой диапазон измерений с пределами, предусмотренными для данной модели, основная погрешность и вариация выходного сигнала должны соответствовать хотя бы одному значению,
предусмотренному для соответствующих пределов измерений.
Для преобразователя с Y= ±1,0 % основная погрешность после перенастройки преобразователя на другой диапазон измерений не должна превышать ± 1,0 %.