12-5. Дифманометры с упругими чувствительными элементами

Общие сведения. Рассмотренные выше дифманометры несмотря на их существенные достоинства (длительный срок службы и др.) и широкое применение в промышленности обладают рядом недостатков, обусловленных главным образом наличием в этих приборах рабочей жидкости. К числу основных недостатков указанных приборов следу етмэтнести: большое запаздывание показаний, малые

рабочие частоты; возможность потери части рабочей жидкости, например, из-за односторонней перегрузки; непригодность таких приборов для нестационарных установок, например судовых. Следует также отметить, что для дифманометров с ртутным заполнением к указанным выше недостаткам добавляются еще вредность ртути и необходимость производства работ при их ревизии в специально оборудованных ртутных комнатах.

Эти недостатки, безусловно, способствовали как у нас, так и за границей к разработке приборов, не требующих разделительной жидкости и особенно ртути. Первыми такими приборами в 40-х годах были предложены дифманометры с упругими чувствительными элементами и, в частности, сильфонные, но широкого распространения они не получили. Дальнейшие работы в этой области позволили создать более совершенные дифманометры с упругими чувствительными элементами, которые получили большое распространение. Следует также отметить, что за последние годы разработан и освоен приборостроительной промышленностью ряд новых конструкций дифманометров с упругими чувствительными элементами.

В качестве упругих чувствительных элементов в выпускаемых в настоящее время и широко используемых в промышленности дифманометрах применяют мембранные блоки, вялые (неметаллические) мембраны с жестким центром, сильфоны и сильфонные блоки (гл. 10).

Ниже рассмотрим наиболее характерные типы дифманометров с упругими чувствительными элементами, широко применяемые в энергетике и других отраслях промышленности.

Дифманометры мембранные типа ДМ. Дифманометры типа ДМ, выпускаемые Московским приборостроительным заводом «Манометр» и Ивано-Франковским приборостроительным заводом, снабжены унифицированным линейным дифференциально-трансформаторным преобразователем, не имеют отсчетных устройств и применяются в комплекте с одним вторичным прибором дифференциально-трансформаторной системы КПД1, КВД1, КСД1, КСД2 или КСДЗ.

На рис. 12-5-1 показана в упрощенном виде схема устройства дифманометра типа ДМ. Чувствительным элементом прибора является мембранный блок (рис. 10-2-4, в), состоящий из двух мембранных коробок 1 и 3, закрепленных с обеих сторон в основании 2. Основание с верхней и нижней крышками корпуса прибора образует две камеры: нижнюю — «плюсовую» и верхнюю — «минусовую». Внутренние полости мембранных коробок, заполненные дистиллированной водой, сообщаются через отверстие в перегородке.

С центром мембраны верхней коробки с помощью немагнитного штока жестко связан сердечник 4 дифференциально-трансформаторного преобразователя 5. Сердечник находится внутри разделительной трубки 6, изготовленной из немагнитной нержавеющей стали.

В дифманометре предусмотрено устройство, которое позволяет перемещать преобразователь вдоль разделительной трубки для

первоначальной корректировки нулевого значения выходного параметра. Во время эксплуатации дифманометров корректировка нуля производится корректором нуля вторичного прибора.

Давления к камерам дифманометра подводятся через два запорных вентиля, расположенных на вертикальных трубках. Для сообщения между собой плюсовой и минусовой камер служит уравнительный вентиль, расположенный ниже запорных вентилей. Под воздействием разности давлений нижняя мембранная коробка сжимается, жидкость из нее перетекает в верхнюю коробку, вызывая перемещение центра мембраны верхней коробки, а вместе с тем и сердечника дифференциально-трансформаторного преобразователя. Это перемещение приводит к изменению взаимной индуктивности между первичной и вторичной обмотками преобразователя, а следовательно, и к изменению напряжения на выходе его пропорционально измеряемому перепаду давления.

Рис. 12-5-1. Дифманометр мембранный типа ДМ.

Если фактический перепад давления превышает предельный номинальный перепад давления дифманометра или одна из мембранных коробок находится под воздействием односторонней перегрузки, повреждения (разрушения) коробки не произойдет, так как мембраны этой коробки сложатся по профилю, вытеснив всю жидкость во вторую коробку.

Изменение объема жидкости, заполняющей мембранный блок, под влиянием температуры окружающего воздуха не вызывает перемещения центра мембраны верхней коробки.

В зависимости от значения предельного номинального перепада давления в дифманометрах ДМ устанавливаются мембранные блоки необходимой жесткости.

Заводом «Манометр» выпускаются дифманометры типа ДМ трех моделей на предельно допускаемые рабочие избыточные давления Первые две модели приборов выпускаются на предельные номинальные перепады давления от 160 до до 25 000 Па) и от 0,4 до (от 0,04 до приведенного выше ряда (§ 12-1). Дифманометры, рассчитанные на предельно допускаемое рабочее избыточное давление выпускаются на предельные номинальные перепады давления от 0,4 до 6,3 кгс/см2 (от 0,04 до 0,63 МПа) приведенного выше ряда. Дифманометры имеют классы точности 1 и 1,5.

Ивано-Франковский приборостроительный завод выпускает дифманометр ДМ (модель 3583), рассчитанный на предельно допускаемое рабочее давление и предельные номинальные перепады давления, аналогичные установленным для первых двух моделей приборов завода «Манометр».

Дифманометры ДМ широко применяются в качестве расходомеров в комплекте с сужающими устройствами, перепадомеров и

уровнемеров для измерения уровня воды в барабане парогенераторов, баках и т. п.

Дифманометры ДМ с предельными номинальными перепадами давлений 160 и 250 кгс/м2 (1600 и 2500 Па) завод «Манометр» рекомендует применять только для измерения перепада давления газов.

При градуировке и поверке дифманометров ДМ «минусовая» камера сообщается с атмосферой; а перепад давления создается путем подачи воздуха под давлением, равным в плюсовую камеру.

Рис. 12-5-2. Дифманометр мембранный электрический типа ДМЭ (или ДМЭР).

Если же дифманометр заполняется жидкостью, происходит смещение «нуля», вызываемое, влиянием столба жидкости между мембранными коробками. При подаче рабочего давления может также произойти смещение «нуля», вызываемое деформацией мембранных коробок и крышек. Поэтому перед пуском дифманометра в работу необходимо проверить значение выходного параметра (показание по шкале вторичного прибора), соответствующее нулевому значению перепада давления, и в случае необходимости скорректировать его.

Дифманометры мембранные типа ДМЭ и ДМЭР. Дифманометры мембранные ДМЭ и ДМЭР, выпускаемые казанским заводом «Теп-локонтроль» [58], разработаны НИИТеплоприбором совместно с ВТИ [56]. Эти дифманометры созданы для применения в энергетике, металлургии и других отраслях промышленности. Они имеют унифицированный выходной сигнал постоянного тока 0-5 мА и могут применяться в комплекте с миллиамперметрами КПУ1, КВУ1, КСУ1, КСУ2, КСУ4, выполненными на базе автоматических потенциометров , а также с регуляторами и другими устройствами в системах управления.

На рис. 12-5-2 схематично показано устройство дифманометра мембранного типа ДМЭ (или ДМЭР). Измерительный блок дифманометра с чувствительным элементом, состоящим из двух мембранных коробок 1 и 3, выполнен аналогично измерительному блоку дифманометра ДМ (рис. 12-5-1). С центром верхней мембранной коробки 3 с помощью немагнитного штока жестко связан магнитный плунжер 10. Он может перемещаться внутри разделительной трубки 7 из немагнитной нержавеющей стали. На разделительной трубке 7 установлен передающий преобразователь с магнитной

компенсацией Преобразователь снабжен корректором нуля, который на рис. 12-5-2 не показан. Рядом с преобразователем расположен полупроводниковый усилитель 4. В дифманометрах ДМЭ применяют усилитель а в дифманометрах-расходомерах ДМЭР - усилитель У дифманометров ДМЭР выходной сигнал постоянного тока пропорционален расходу, а у дифманометров перепаду давления.

Подвод давлений в камеры дифманометра осуществляется через две трубки и каналы в перегородке - 2. На трубках установлены два запорных (6 и 8) и один уравнительный вентиль 9,

Дифманометры ДМЭ и ДМЭР рассчитаны на предельно допускаемое рабочее избыточное давление Они выпускаются на предельные номинальные перепады давления от 400 до 2500 кгс/ма (от 4000 до 25 000 Па) и от 0,4 до до приведенного выше ряда (§ 12-1). Дифманометры ДМЭ имеют класс точности 1, а приборы ДМЭР - класс точности 1,5. Выпускаются также дифманометры-перепадомеры ДМЭ класса точности 1,5 на предельные номинальные перепады давления (1600 и 2500 Па), используемые только для измерения перепада давления газа.

Допускаемое сопротивление нагрузки дифманометров ДМЭ (ДМЭР) до 2,5 кОм; температура окружающего воздуха допускаемая частота вибрации 30 Гц; амплитуда вибрации не более Питание от сети переменного тока 220 В, 50 Гц. Потребляемая мощность не более для ДМЭ и для ДМЭР. Исполнение пылебрызгозащищенное.

Дифманометры мембранного типа ДМИ. Дифманометры мембранные ДМИ, изготовляемые Харьковским заводом КИП, снабжены дифференциально-трансформаторным преобразователем, показанным на рис. 8-4-8 .

Рис. 12-5-3. Дифманометр мембранный типа ДМИ.

Они работают в комплекте с вторичным показывающим или самопишущим прибором ферродинамической системы ВФГТ и и могут быть использованы в качестве перепадомеров и расходомеров для измерения расхода жидкости, газа и пара по перепаду давления в сужающем устройстве.

На рис. 12-5-3 приведена упрощенная схема устройства дифманометра ДМИ. Чувствительным элементом прибора является вялая (неметаллическая) мембрана 1 с жестким центром 2, работающая совместно с винтовой Цилиндрической пружиной 5. Мембрана, укрепленная между двумя крышками корпуса прибора, образует две камеры, в которые подводятся давления Снаружи разделительной трубки 4, изготовленной из немагнитной нержавеющей стали, находится

дифференциально-трансформаторный преобразователь 6. Для обеспечения устойчивости нуля прибора между жестким центром мембраны и корпусом установлена дополнительная пружина 7, создающая предварительное натяжение основной измерительной пружины 5.

Под действием разности давлений жесткий центр мембраны и связанный с ним полый сердечник 3 дифференциально-трансформаторного преобразователя перемещаются до тех пор, пока сила, вызываемая разностью давлений, не уравновесится силой упругости винтовой пружины. Перемещение сердечника изменяет взаимную индуктивность между обмотками преобразователя, а вместе с тем и напряжение (э. д. с.) на выходе прибора. Выходной сигнал дифманометра пропорционален измеряемой разности давлений.

Дифманометры ДМИ имеют класс точности 1. Они рассчитаны на предельно допускаемое рабочее избыточное давление [17]. Дифманометры ДМИ выпускаются на предельные номинальные перепады давления от 63 До (от 630 до 25 000 Па) и от 0,4 до 1,0 кгс/см2 (от 0,04 до 0,1 МПа).

Дифманометры сильфонные типа ДС. Дифманометры сильфонные, выпускаемые казанским заводом «Теплоконтроль», используются в качестве перепадомеров, расходомеров в комплекте с сужающим устройством и уровнемеров.

Принцип действия дифманометров основан на использовании деформации сильфонного блока, воспринимающего измеряемый перепад давления и преобразующего его в угловое перемещение указателя или пера с помощью рычажного передающего механизма. Указатель или перо поворачивается до тех пор, пока сила, вызываемая перепадом давления, не уравновесится силами упругих деформаций двух сильфонов и винтовых противодействующих пружин блока и торсионной выводной трубки.

Сильфонный блок дифманометра показанного на рис. 12-5-4, состоит из основания (перегородки) 7, на котором укреплены два рабочих сильфона 5 и 9, жестко связанных между собой штоком 10. На свободном конце штока расположен диск свинтовыми противодействующими пружинами 12. Левые концы этих пружин присоединены к нижнему борту неподвижного конуса 13, укрепленного с помощью шпилек 11 на перегородке 7. Оба одинаковых размеров сильфона и полость основания заполнены водноглицериновой смесью (67% дистиллированной воды и 33% технически чистого глицерина), замерзающей при температуре -17°С.

Для уменьшения температурной погрешности прибора, вызываемой изменением объема жидкости, заполняющей сильфонный блок, при изменении температуры окружающего воздуха, сильфон 5 снабжен температурным компенсатором 3 в виде трех дополнительных гофр. Внутренние полости температурного компенсатора и сильфона сообщаются между собой отверстиями в разделительном стакане 4. При изменении температуры окружающей среды, а вместе с тем и объема жидкости она будет перетекать через отверстия в разделительном стакане 4,

Давления подводятся в камеры дифманометра через два запорных вентиля, расположенных на вертикальных трубках. Для сообщения между собой плюсовой и минусовой камер служит уравнительный вентиль, расположенный на горизонтальной трубке. Под воздействием разности давлений сильфон 5 сжимается, жидкость из него частично перетекает через отверстие 1 в сильфон 9, вызывая перемещение дна его стакана. При этом перемещается шток, жестко связанный с сильфонами, и изменяет натяг противодействующих пружин. Шток с помощью рычага 8, находящегося в постоянном контакте с ним, при своем перемещении акручивает торсионную трубку 16, которая поворачивает на некоторый угол ось 15.

Рис. 12-5-4. Дифманометр сильфонный типа ДСС.

Эта ось с помощью рычага 17, шатуна 18 и поводка 19 поворачивает ось 20, на которой насажено перо 22 для непрерывной записи показаний прибора на дисковой диаграммной бумаге. Привод диаграммы осуществляется от синхронного двигателя, а у некоторых модификаций дифманометров — от часового механизма.

Выше было сказано, что при деформации сильфона 5 жидкость из него частично перетекает через отверстие 1 в сильфон 9, вызывая перемещение его дна. Размер отверстия можно изменять с помощью клапана 14. Этот клапан, выполняющий функции демпфера прибора, позволяет изменять степень успокоения дифманометра. В случае необходимости для устранения влияния на работу прибора пульсаций в объекте, например в трубопроводе, где измеряется перепад давления, клапаном 14 можно пользоваться во время работы дифманометра.

Плавающее кольцо 2, расположенное на штоке, перекрывает круглое отверстие в основании блока, и жидкость при закрытом клапане может перетекать через зазор между кольцом и стенками отверстия в очень небольшом количестве.

Каждый из рабочих сильфонов дифманометра снабжён специальным клапанным устройством, которое состоит из конуса на дне сильфона и уплотняющего резинового кольца 6. Поэтому в тех случаях, когда фактический перепад давления превышает предельный номинальный перепад давления дифманометра или один из сильфонов находится под воздействием односторонней перегрузки, конический клапан сильфона садится на конусное седло основания 7 и перекрывает щель и отверстие для перетекания жидкости из сильфона, предохраняя его от повреждения (разрушения).

Дифманометры самопишущие типа ДСС и показывающие типа ДСП, предназначенные для измерения расхода вещества по перепаду давления в сужающем устройстве, снабжают интегратором. В этом случае поводок 21, закрепленный на оси 20 (рис. 12-5-4), соединяют с помощью шатуна с поводком интегратора 23.

Некоторые модификации показывающих дифманометров типа ДСП снабжаются сигнальным устройством.

Дифманометры сильфонные типа ДСП могут быть снабжены пневматическим преобразователем с унифицированным пневматическим выходным сигналом или механоэлектрическим преобразователем с унифицированным выходным сигналом постоянного тока

Дифманометры самопишущие типа ДСС выпускаются с дополнительным манометрическим механизмом, использующим трубчатую пружину Бурдона, для измерения и записи избыточного давления среды.

Сильфонные дифманометры типа ДСКС, предназначенные для измерения расхода неагрессивного газа и пара по перепаду давления в сужающем устройстве, изготовляют с коррекцией по давлению и температуре измеряемой среды. Сильфонный блок у этих приборов аналогичен показанному на рис. 12-5-4. Коррекция по давлению измеряемой среды .осуществляется манометром с трубчатой пружиной Бурдона, свободный конец которой воздействует на корректирующий механизм.

Коррекция по температуре измеряемой среды осуществляется манометрическим термометром, состоящим из спиральной трубчатой пружины, термобаллона и соединительного капилляра длиной При отклонении температуры измеряемой среды от расчетного значения свободный конец спиральной пружины воздействует на корректирующий механизм. Кроме того, дифманометры ДСКС снабжаются интегратором.

К числу новых разработок сильфонных дифманометров типа ДСС относятся самопишущие приборы с ленточной диаграммой. В дифманометрах этого типа угол поворота торсионного вывода сильфонного блока (рис. 12-5-4) преобразовывается передаточным

механизмом в прямолинейное движение пера. Запись на ленточно диаграмме может быть осуществлена с помощью пера, заполненного чернилами, или электротермическим способом на специальной диаграммной бумаге,

Рассмотренные дифманометры типа ДС, имеющие индекс «Н», рассчитаны на предельно допускаемое рабочее избыточное давление и предельные номинальные перепады давления от 630 до (от 6300 до 25 000 Па) и на 0,4 и и Дифманометры с индексом выпускаются на предельно допускаемое рабочее избыточное давление и предельные номинальные перепады давления от 0,63 до (от 0,063 до 0,16 МПа). Дифманометры с указанными предельными номинальными перепадами давления применяются в качестве расходомеров.

Для дифманометров-перепадомеров ДС предельные номинальные перепады давления или сумма предельных номинальных перепадов давления установлены такие же, как и для дифманометров-расходомеров.

Для дифманометров-уравнемеров ДС предельные номинальные перепады давления или сумма предельных номинальных перепадов давления от 63 до 1600 см (от 0,63 до

Классы точности рассмотренных дифманометров типа и 1,5. Дифманометры с коррекцией по давлению и температуре измеряемой среды при максимальных отклонениях давления и температуры от расчетных значений имеют класс точности 4.

Дифманометры сильфонные электрические типа ДСЭ. Дифманометры сильфонные выпускаемые казанским заводом «Тепло-коитроль» [58], разработаны НИИтеплоприбором совместно с ВТИ [56]. Они имеют унифицированный выходной сигнал постоянного тока и могут применяться в комплекте с миллиамперметрами КПУ1, КВУ1, КСУ1, КСУ2 и КСУ4, а также с регуляторами и другими устройствами в системах управления.

Дифманометры ДСЭ выпускаются в виде расходомеров (ДСЭР) для измерения расхода газа по перепаду давления в сужающем устройстве, напоромеров (ДСЭН), тягомеров (ДСЭТ) и тягонапоро-мепов (ДСЭТН).

Рис. 12-5-5. Дифманометр сильфонный электрический типа ДСЭ.

На рис. 12-5-5 схематично показано устройство дифманометра сильфонного типа ДСЭ. Измерительный блок состоит из сильфона в который встроена винтовая цилиндрическая пружина 2. Жесткость устанавливаемых в сильфон пружин различна и зависит от предельного номинального перепада давления. Сильфон жестко соединен с плоской пружинной подвеской 3, с которой при помощи немагнитного штока связан магнитный плунжер 4. Плунжер

находится в разделительной тру из немагнитной нержавеющей стали. Преобразователь с магнитной компенсацией закреплен на втулке, надетой на разделительную трубку. Рядом с преобразователем установлен полупроводниковый усилитель 7 (типа или Предусмотрена возможность перемещения преобразователя относительно плунжера для обеспечения предварительной регулировки нулевого выходного сигнала. Корректировка нулевого выходного сигнала постоянного тока при эксплуатации дифманометра производится корректором нуля, который на рис. 12-5-5 не показан.

Дифманометры ДСЭ рассчитаны на предельно допускаемое рабочее избыточное давление Дифманометры-расходомеры ДСЭР выпускаются на предельные номинальные перепады давления от 100 до

1000 до 4000 Па) и имеют класс точности 1,5. Дифманометры-тягомеры ДСЭТ и напоромеры ДСЭН, имеющие класс точности 1, выпускаются с верхними пределами измерения соответственно вакуумметрического и избыточного давления от 100 до (от 1000 до 4000 Па). Дифманометр-тягонапоромер выпускается класса точности 1,5 и имеет верхний предел измерения вакуумметрического и избыточного давления (200 Па).

Рис. 12-5-6. Дифманометр-расходомер мембранный электрический типа

Условия эксплуатации дифманометров ДСЭ и рассмотренных выше дифманометров мембранных ДМЭ аналогичны.

Дифманометры мембранные электрические компенсационные типа ДМ-Э и ДМ-ЭР. Дифманометры мембранные и выпускаемые рязанским заводом «Теплоприбор», имеют унифицированный выходной сигнал постоянного тока или Они применяются в комплекте с показывающими или самопишущими миллиамперметрами, а также с регуляторами и другими устройствами в системах управления. Дифманометры предназначены для измерения расхода газа по перепаду давления в сужающем устройстве, а дифманометры для измерения перепада давления. Дифманометры могут быть использованы также для измерения избыточного давления (напора) или вакуумметрического давления (тяги).

Рассматриваемые дифманометры с унифицированным выходным сигналом постоянного тока основаны на принципе электрической силовой компенсации усилия, развиваемого чувствительным элементом измерительного блока прибора.

На рис. 12-5-6 показан схематично дифманометр-расходомер мембранный типа Он состоит из измерительного блока ИБ и электросилового квадратичного преобразователя

Измеряемый перепад давления воспринимается чувствительным элементом 2, связанным с помощью рычагов с преобразователем, и преобразуется им в пропорциональное усилие которое с помощью рычажной системы 16 преобразователя автоматически уравновешивается усилием развиваемым силовым устройством обратной связи 17 при протекании в нем постоянного тока. При изменении измеряемого перепада давления происходит изменение сигнала, вырабатываемого индикатором рассогласования 18 преобра зователя. Этот сигнал рассогласования усиливается и преобразуется усилителем 19 в выходной сигнал постоянного тока, который поступает в линию дистанционной передачи к вторичному прибору или другому устройству и одновременно в обмотку силового устройства обратной связи.

Значение выходного сигнала постоянного тока пропорционально у дифманометров-расходомеров измеряемому расходу, у дифманометров с электросиловым линейным преобразователем — измеряемому перепаду давления.

В качестве чувствительного элемента в измерительном блоке дифманометра (или применена неметаллическая мембрана 2 с жестким центром. Эта мембрана разделяет измерительную камеру, образованную фланцами 1 и 13, на две полости. В правую полость через запорный вентиль и трубку подводится давление а в левую — давление Два конусных диска 4, стягиваемые в центре гайками 12 и штоком 6, придают чувствительному элементу необходимую прочность при воздействии одностороннего перегрузочного давления. Сила, создаваемая жестким центром чувствительного элемента, воспринимается двумя плоскими пружинами 3, обеспечивающими свободу перемещения мембраны в направлении тягового усилия. Связь жесткого центра чувствительного элемента с выводом рычага 9 осуществляется с помощью ленточной тяги 11, изготовленной из упругого материала. Вывод рычага 9 из плюсовой полости с рабочим давлением уплотнен с помощью мембраны 8, прижатой по внутреннему диаметру рычагом траверсы 15 к кромке рычага 9. Наружный контур мембраны прижат к основанию 10 колодкой 7. Две упругие ленты 14 удерживают рычаг 9 от осевого перемещения при воздействии на мембрану рабочего давления. Конструкция вывода обеспечивает возможность поворота рычага 9 относительно условной оси, образованной пересечением плоскостей, в которых расположены мембрана и упругие ленты.

Дифманометры ДМ-Э1 и ДМ-ЭР 1, рассчитанные на предельно допускаемое рабочее избыточное давление выпускаются на предельные

номинальные перепады давления от 16 до до 1000 Па) приведенного выше ряда (§ 12-1). Дифманометры ДМ-Э2 и ДМ-ЭР2, рассчитанные на предельно допускаемое рабочее избыточное давление выпускаются на предельные номинальные перепады давления от 100 до до Эти дифманометры имеют класс точности 1, кроме приборов ДМ-ЭР1 и ДМ-ЭР2, с предельными номинальными перепадами давления 160 и 1000 Па (соответственно), которые выпускаются класса точности 1,5.

В выпускаемых рязанским заводом «Теплоприбор» дифманометрах с унифицированным пневматическим выходным сигналом используется измерительный блок приборов Для преобразования усилия, развиваемого чувствительным элементом измерительного блока под действием измеряемого перепада давления, в пропорциональный ему выходной пневматический сигнал применяют пневмосиловой линейный преобразователь, показанный на рис. 8-10-1 . Основные технические данные приборов аналогичны приведенным выше для дифманометров

Рис. 12-5-7. Дифманометр сильфонный пневматический типа ДС-П.

Дифманометры сильфонные пневматические типа ДС-П. Дифманометры сильфонные ДС-П с пневматическим выходным сигналом выпускаются рязанским заводом «Теплоприбор». Они предназначены для измерения перепада давления, расхода жидкостей, газов и пара в комплекте с сужающим устройством, а также уровня жидкости. Для измерения этих величин дифманометры применяются в комплекте с вторичным прибором или устройством, рассчитанным на входной пневматический сигнал Дифманометры могут быть использованы, кроме того, для работы с регуляторами.

На рис. 12-5-7 показан схематично дифманометр сильфонный пневматический типа ДС-П, который состоит из измерительного блока и пневмосилового линейного преобразователя

Действие этих дифманометров основано на принципе компенсации усилия, развиваемого чувствительными элементами измерительного блока прибора. Измеряемый перепад давления воспринимается чувствительными элементами 1 и 9, связанными с помощью рычагов 6 и 4 с преобразователем, и преобразуется в пропорциональное усилие которое с помощью рычажной системы 13 и 14 пневмосилового преобразователя автоматически уравновешивается усилием с сильфона обратной связи 17. При изменении измеряемого перепада давления и усилия происходит незначительное (микронное) перемещение рычажной системы и связанной с ней заслонки индикатора рассогласования 15 типа сопло-заслонка. Индикатор рассогласования преобразует это перемещение в управляющий сигнал давления сжатого воздуха, поступающий на вход пневматического усилителя 16. Выходной сигнал усилителя рвых поступает в линию дистанционной передачи к вторичному прибору или другому устройству и одновременно в сильфон обратной связи. Значение выходного сигнала рвых пропорционально измеряемому перепаду давления.

Измерительный блок состоит из плюсовой и минусовой камер, разделенных основанием 7. В камерах расположены чувствительные элементы — сильфоны 1 и 9. Сильфоны с одной стороны жестко связаны с основанием, с другой стороны — с клапанами снабженными уплотняющими резиновыми кольцами. Клапаны между собой соединены штоком, с которым связан рычаг 6. Внутренняя полость узла сильфонов заполнена кремнийорганической жидкостью. Изменение объема жидкости, заполняющей узел сильфонов, вызванное колебаниями температуры окружающего воздуха и действием рабочего давления, воспринимается компенсационным сильфоном 11.

Вывод рычага 6 из корпуса 10 уплотнен с помощью мембраны 3. Две упругие ленты 12 удерживают рычаг 6 от осевого перемещения при воздействии на мембрану рабочего давления. Такая конструкция вывода обеспечивает возможность поворота рычага 6 с траверсой 5 относительно условной оси, образованной пересечением плоскостей, в которых расположены мембрана и упругие ленты.

Дифманометры ДС-П допускают в эксплуатации перегрузки, в десять раз превышающие предельный номинальный перепад давления, но не более

Дифманометры сильфонные пневматические ДС-П выпускаются трех типов отличающихся друг от друга только диаметрами сильфонов; они рассчитаны на предельно допускаемое рабочее избыточное давление и соответственно на предельные номинальные перепады давления от 400 до (от 4000 до 25 000 Па), от 0,4 до (от 0,04 до 0,16 МПа) и от 2,5 до (от 0,25 до 0,63 МПа).

Дифманометры с предельным номинальным перепадом давления (4000 Па) выпускаются классов точности 1 и 1,5. Дифманометры и с другими указанными выше предельными номинальными перепадами давления выпускаются классов точности 0,6 и 1.

Кроме рассмотренных дифманометров сильфонных пневматических выпускаются и другие типы для измерения перепада давления, уровня или расхода специальных сред (водорода, аммиака, кислорода, окислов азота, серной и азотной кислот и др.).

Дифманометры сильфонные компенсационные выпускаются также и с выходным сигналом постоянного тока или и . В этих приборах используется измерительный блок такой же, как и дифманометрах . В дифманометрах предназначенных для измерения перепада давления или уровня жидкости, применяют электросиловой линейный преобразователь (см. рис. 8-8-1), а в дифманометрах предназначенных для измерения расхода по перепаду давления в сужающем устройстве, - электросиловой квадратичный преобразователь

Рис. 12-5-8. Дифманометр мембранный пневматический

Дифманометры мембранные пневматические компенсационные ДМПК. Дифманометр мембранный (рис. 12-5-8), выпускаемый рязанским заводом «Теплоприбор», имеет унифицированный пневматический выходной сигнал. Он предназначен для измерения перепада давления, расхода жидкостей, газов и пара по перепаду давления в сужающем устройстве, а также уровня жидкости. Дифманометр используется также в системах автоматического регулирования.

Для измерения указанных выше величин дифманометр может применяться в комплекте с любым вторичным прибором или устройством, рассчитанным на измерение избыточного давления от 0,2 до 1 кгс/см2 (от 0,02 до 0,1 МПа).

Принцип действия дифманометра основан на компенсации усилия, развиваемого упругим чувствительным элементом измерительного блока.

Чувствительным элементом прибора является мембранный блок, состоящий из двух мембранных коробок 2 и 14, закрепленных с обеих сторон в основании 1. Это основание с двумя боковыми крышками корпуса прибора образует измерительные камеры. В правую

камеру через запорные вентиль и трубку подводится давление а в левую камеру — давление Внутренние полости мембранных коробок соединены между собой каналом и заполнены жидкостью (-ный раствор глицерина в дистиллированной воде).

Внешние жесткие центры мембран обеих коробок соединены между собой штоком 13. Центр мембранной коробки минусовой камеры скреплен с основным рычагом 4 пневмосилового линейного преобразователя пластинчатой тягой 3. Вывод основного рычага из минусовой камеры с высоким рабочим давлением уплотнен с помощью мембраны 5 из нержавеющей стали, приваренной к рычагу 4 и втулке, закрепленной в корпусе прибора.

В этом приборе, так же как и в дифманометре, показанном на рис. 12-5-6, две упругие ленты (на рис. 12-5-8 не показаны) удерживают рычаг 4 от осевого перемещения при воздействии на мембрану 5 рабочего давления. Такая конструкция вывода обеспечивает возможность поворота основного рычага относительно условной оси, образованной пересечением плоскостей, в которых расположены мембраны и ленты (на рис. 12-5-8 ось рычага 4 обозначена точкой).

Измеряемая разность давлений воздействует на упругий чувствительный элемент и преобразуется в пропорциональное усилие которое через рычажную систему 4 и 7 пневмосилового преобразователя уравновешивается усилием с сильфона обратной связи 10. При изменении измеряемой разности давлений и усилия происходит незначительный поворот рычажной системы пневмосилового преобразователя и связанной с рычагом 4 заслонки 8 индикатора рассогласования. При этом меняется зазор между заслонкой и соплом 9 (максимальный зазор между соплом и заслонкой составляет 0,02-0,05 мм), вызывая изменение давления сжатого воздуха в линии сопла. Давление сжатого воздуха в линии сопла управляет пневматическим усилителем 12 (пневмореле) таким образом, что выходное давление воздуха, поступающее в линию дистанционной передачи и сильфон обратной связи, изменяется пропорционально измеряемому перепаду давления. Мерой измеряемого усилия а вместе с тем и перепада давления является текущее значение выходного давления рвых, необходимое для создания уравновешивающего усилия обратной связи

Настройка прибора на заданный предельный номинальный перепад давления производится путем изменения передаточного отношения в кинематике пневмосилового преобразователя за счет положения подвижной ножевой опоры 6 и положения сильфона обратной связи. В дифманометрах используются два типа сильфонов обратной связи с разными характеристиками. Точная установка начального значения выходного сигнала прибора производится при помощи пружины корректора нуля И.

Питание прибора осуществляется очищенным от пыли, влаги и масла воздухом, номинальное избыточное давление которого

Для контроля входного и выходного давлений на лицевой панели дифманометра установлены два миниатюрных манометра.

Дифманометры типа ДМПК-100, рассчитанные на предельно допускаемое избыточное рабочее давление выпускаются на предельные номинальные перепады давления от 630 до (от 6300 до 25 000 Па) и от 0,4 до (от 0,04 до 0,1 МПа).

В дифманометрах мембранных пневматических компенсационных типа ДМПК-4, рассчитанных на предельно допускаемое избыточное рабочее давление в качестве чувствительного элемента измерительного блока используется вялая (неметаллическая) мембрана с жестким центром (см. рис. 10-2-6, б). По принципу действия приборы ДМПК-4 и ДМПК-100 аналогичны.

Дифманометры ДМПК-4, выпускаемые на предельные номинальные перепады давления от 25 до 400 кгс/м2 (от 250 до 400 Па), используются для измерения в комплекте с вторичными приборами перепада давления, избыточного давления (напора), вакуумметрического давления (тяги) и расхода газа по перепаду давления в сужающем устройстве, Они могут работать также и с автоматическими регуляторами.