ГЛАВА V. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
Измерители давлений представляют собой большую группу автоматических устройств прямого и непрямого действия. В целях повышения точности и быстродействия некоторые измерители давления выполняются в виде замкнутых систем с обратными связями. В качестве элементов, формирующих выходной сигнал, наиболее часто используются электрические преобразующие элементы (см. раздел II настоящей книги).
Классификация устройств, предназначенных для измерения давления, может быть выполнена по физическому процессу, положенному в основу работы первичных преобразователей, по принципу действия устройств, по температурной стабильности и т. д. В этой главе применена классификация по физическому процессу, положенному в основу преобразования колебаний давления в колебания электрического сигнала. При этой классификации устройства, предназначенные для измерения давления, можно разделить на две группы. К первой группе относятся устройства, воспринимающими деталями которых служат различные механические упругие элементы. Деформация последних затем преобразуется в измерительный сигнал с помощью соответствующего преобразователя. Выходной сигнал в данной группе измерительных устройств формируется с помощью емкостных, тензометрических, индуктивных и др. преобразователей (см. гл. XV и XVI). Применяемый в этих устройствах принцип преобразования деформации мембраны в выходной сигнал не влияет на режим колебаний мембраны воспринимающего элемента (исключение составляют индукционные преобразователи). В устройствах этой группы ограничителем верхнего предела динамического диапазона в большинстве случаев является упругий элемент, который при приближении частоты измеряемого давления к частоте его собственных колебаний, является источником резонансных искажений.
К первой же группе может быть отнесен мембранный измеритель давления, в котором применен магнитокомпенсационный метод измерения усилия, действующего на мембрану.
Ко второй труппе относятся устройства, в которых в зависимости от приложенного давления, изменяются физические свойства чувствительного элемента или измерительного участка, расположенного
в измеряемой среде. К этой группе могут быть отнесены устройства автоматического измерения давления с пьезоэлектрическими, магнитострикционными и ионизационными воспринимающими элементами. В измерительных устройствах упругий чувствительный элемент выполняет функции разделителя, отделяя полость измеряемого давления от чувствительного элемента. Упругий элемент опирается на практически несжимаемый измерительный элемент, и поэтому он не может совершать перемещений. В этом случае ограничителем динамического диапазона могут быть либо резонансные колебания чувствительного элемента, либо инерционность изменения его физических свойств. Необходимо отметить, что резонансная частота чувствительного элемента в определенной степени зависит от его конструктивного выполнения и от свойств разделительной мембраны. К этой же группе могут быть отнесены измерители давления прямого действия, в которых измерительный участок расположен непосредственно в контролируемой среде. К таким измерителям давлений относятся устройства, основанные на электрическом разряде в газах, а также термические и ионизационные.
