8-11. Пневматические передающие преобразователи

Пневматические передающие преобразователи, рассматриваемые ниже, предназначены для преобразования угла поворота выходной оси измерительных устройств, пропорционального сигналу измерительной информации, в унифицированный пневматический выходной сигнал, изменяющийся от 0,2 до

Рис. 8-11-1. Схема устройства пневматического передающего преобразователя типа ПП.

Преобразователи этого типа, изготовляемые в виде отдельного блока (или узла), устанавливаются как дополнительное устройство в различных средствах измерений, например в манометрических термометрах, в приборах для измерения давления, в дифманометрах и в некоторых вторичных приборах.

На рис 8-11-1 показана схема устройства пневматического передающего преобразователя типа ПП, изготовляемого Харьковским заводом КИП [17]. Входной величиной этого преобразователя является угол поворота. Преобразователь, устанавливаемый внутри прибора, связан с выходной осью его через сектор 2 посредством

шестерни 1 (или через поводок 16 с катящимся по кулачку 17 роликом). Шестерня (или кулачок), неподвижно укрепленная на выходной оси прибора, рассчитана таким образом, что при повороте ее на полный рабочий угол, соответствующий диапазону измерения прибора, входная ось преобразователя, а следовательно, и сектор 2 с роликом 3 (или поводок 16 с роликом 3), повернется на угол 40°. Угол поворота сектора (или поводка) посредством ролика 3, ленты 15 и винтовой пружины 14 преобразуется в пропорциональное усилие на рычаге 13. В пневматическом преобразователе сила преобразуется в выходной пневматический сигнал рвых.

Сжатый очищенный воздух через фильтр и редуктор из магистрали питания под давлением рпит поступает в камеру и через постоянный дроссель 9 в камеру IV. Давление в этой камере определяется значением зазора х между соплом 12 и заслонкой 11, которая одновременно является жестким центром мембраны обратной связи 10. Размер зазора х является функцией усилия а следовательно, и измеряемой величины. На дросселе 9 поддерживается постоянный перепад давлений и его назначение аналогично назначению дросселя 9 унифицированного пневматического усилителя, показанного на рис. 8-10-2. Камера III снабжена отверстиями, через которые осуществляется сброс воздуха в атмосферу.

Выходной пневматический сигнал рвых формируется в камере II, в которую воздух поступает из камеры через пластинчатый клапан 4, связанный с мембранным блоком 8 с помощью полого штока 6. В положении, показанном на рис. 8-11-1, пластинчатый клапан закрыт усилием пружины 5, а камера II через полый шток и камеру III соединена с атмосферой. В этом случае входное усилие мало и соответственно невелики давление в камере IV и сопротивление на выходе из сопла 12. Поэтому усилие, действующее на мембранный блок со стороны камеры IV, меньше, чем усилие, создаваемое пружиной 7.

При возрастании усилия на рычаге 13 пропорционально углу поворота входной оси зазор х будет уменьшаться, и вместе с тем будет увеличиваться сопротивление на выходе из сопла. С ростом сопротивления на сопле будет соответственно увеличиваться давление воздуха в камере IV. При повышении давления в камере IV нарушается равновесие сил, действующих на мембранный блок, и полый шток перемещается вверх. Шток воздействует на пластинчатый клапан, который, открываясь, будет пропускать через кольцевой канал воздух из камеры в камеру II и далее в линию выходного давления . Из линии выходного давления воздух подается в камеру обратной связи При повышении давления воздуха в камере V мембрана обратной связи 10 развивает усилие уравновешивающее усилие при определенном значении зазора х, а вместе с тем и выходного сигнала рвых. Автоматическое поддержание выходного давления достигается при

динамическом равновесии мембранного блока: полый шток и пластинчатый клапан находятся в режиме высокочастотных незатухающих колебаний.

Пределы допускаемой основной погрешности пневматического преобразователя типа не превышают ± 1%. Изменение выходного сигнала преобразователя, вызываемое изменением давления питания Риит номинального значения не превышает половины абсолютного значения основной погрешности Изменение выходного сигнала преобразователя в процентах, вызываемое изменением температуры окружающего воздуха от до любой температуры в пределах от 5 до 50°С на каждые не превышает

где с — значение допускаемого непостоянства выходного сигнала абсолютное значение разности температур, температурный коэффициент,

Рассмотренные пневматические передающие преобразователи типа устанавливаются в качестве дополнительного устройства в первичных приборах (например, типов и и во вторичных приборах типов и др.

Рис. 8-11-2. Схема устройства пневматического передающего преобразователя.

Пневматический передающий преобразователь со схемой, показанной на рис. 8-11-2, устанавливается в качестве дополнительного устройства в манометрических термометрах, выпускаемых казанским заводом «Теплоконт-роль». В основу построения этого пневматического передающего преобразователя положен принцип силовой компенсации.

Угол поворота выходной оси 1 прибора посредством тяги 2, поводков 3 и 4, рычага 5 и цилиндрической пружины 7 передается на свободный конец манометрической пружины 6 устройства обратной связи. При повороте оси 1 свободный конец манометрической пружины, перемещаясь под действием усилия развиваемого пружиной 7, уменьшает или увеличивает зазор между заслонкой 8 и соплом 9 узла индикатора рассогласования. Индикатор рассогласования преобразует это перемещение в управляющий сигнал давления сжатого воздуха. Повышение (или понижение) давления в линии сопла приводит к изменению выходного сигнала давления рвых пневматического усилителя мощности 10. Выходной сигнал давления рвых пневматического усилителя поступает в линию

дистанционнои передачи и одновременно в манометрическую пружину устройства обратной связи, где преобразуется в пропорциональное усилие обратной связи которое уравновешивает усилие создаваемое цилиндрической пружиной.

Мерой усилия а следовательно, и измеряемой величины является текущее значение выходного сигнала давления рвых преобразователя, изменяющееся в пределах от 0,2 до

Заслонка индикатора рассогласования имеет максимальный рабочий ход примерно

Пневматический преобразователь снабжен корректором нуля, с помощью которого устанавливается начальное значение выходного сигнала при нулевом значении измеряемой величины (корректор нуля на рис. 8-11-2 не показан).

Пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей пневматических передающих преобразователей нормируются в зависимости от типа и класса точности манометрического термометра.

В основу построения пневматических передающих преобразователей для преобразования угла поворота оси манометров, дифманометров типа и других приборов в унифицированный пневматический выходной сигнал положен также принцип силовой компенсации. В устройстве обратной связи используется сильфон, а индикатор рассогласования выполняется по типу сопло-заслонка. Пневматический усилитель выполняется по схеме, показанной на рис. 8-10-2. Приборы, снабженные рассмотренным пневматическим передающим преобразователем, могут работать в комплекте с вторичными приборами и с другими устройствами систем пневматики, указанными выше,