Файл: Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 225
Скачиваний: 1
и выпрямления выходной сигнал в виде постоянного тока по ступает в линию дистанционной передачи и одновременно в последовательно соединенную с ней обмотку рамки 7 магнито электрического устройства 8 электросилового преобразователя, где он преобразуется в пропорциональное механическое усилие
|
|
|
|
|
|
Усилитесь |
|
|
|
|
|
|
Л |
|
|
|
|
|
|
|
/ 23Ь567 89ЮП1213Н |
|
|
|
|
|
|
|
O O O O O O O Q O O O O O O |
|
|
|
/WWW |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выходной сигнал |
|
|
||
|
|
|
!0-г0 |
иди |
О-5MA) [ |
|
|
|
|
|
|
Линия связи |
|
|
|
|
|
|
—0 |
0 |
а 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
-2206 |
|
|
|
|
|
|
|
50Гц |
|
Рис. 13. Схема внешних |
соединений |
унифицированного |
|
||||
электросилового преобразователя ГСП. |
|
|
|||||
обратной |
связи |
Р 0 . с |
уравновешивающее |
посредством рычажной |
|||
системы 1 измеряемое входное усилие Р. |
|
|
|||||
Таким образом, мерой усилия Р является сила постоянного |
|||||||
тока, необходимая |
для создания |
уравновешивающего |
усилия |
||||
обратной |
связи |
Р 0 . с . Пределы |
изменения |
выходного сигнала по |
|||
стоянного |
тока |
0—5 |
или 0—20 мА, что обеспечивается |
исполь |
зованием соответствующих типов электронных усилителей. Пре
образователь |
настраивается |
|
на |
заданный |
диапазон |
измере |
||||||
ния с |
помощью |
плавного |
|
изменения |
передаточного отно |
|||||||
шения |
рычажной |
системы |
/, |
которое |
производится |
переме |
||||||
щением |
наездника |
(сухаря) |
2. |
Точная |
установка начального |
|||||||
значения выходного |
сигнала |
преобразователя |
(нуля |
прибора) |
||||||||
производится |
при помощи пружины 3 корректора |
нуля. |
||||||||||
На рис. 13 показана |
схема |
внешних соединений |
электросило |
|||||||||
вого преобразователя |
(датчика |
усилия). |
|
|
|
|
||||||
Все |
подключаемые |
к преобразователю вторичные |
приборы |
|||||||||
и устройства |
можно |
разделить на две группы: работающие от |
||||||||||
унифицированного сигнала постоянной силы тока |
(миллиампер |
|||||||||||
метры, |
приборы |
магнитоэлектрической и электромагнитной си- |
стемы) и работающие от сигнала постоянного напряжения (вольтметры, промышленные потенциометры, электронные ма шины централизованного контроля). Приборы и устройства первой группы (токовые приборы) подключаются к усилителю датчика в разрыв электрической цепи двухпроводной линии связи. Несколько приборов этой группы могут соединяться между собой последовательно. Приборы и устройства второй группы (приборы постоянного напряжения) подключаются па раллельно нагрузочному сопротивлению RH, включенному, как это показано на рис. 13, в электрическую цепь двухпроводной линии связи. Номинальное значение нагрузочного сопротивле ния подсчитывается по формуле.
|
|
|
|
|
|
|
Ян = - у " . |
|
|
|
|
|
(132) |
|
где |
RH — нагрузочное сопротивление, Ом; |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
0 |
— предельное значение входного сигнала постоянного напряжения для |
||||||||||||
|
|
|
вторичного устройства, |
В; |
|
|
|
|
|
|
||||
|
/ — предельное |
значение силы тока |
выходного сигнала |
преобразовате |
||||||||||
|
|
ля, А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Принцип |
|
действия |
ч а с т о т н о - с и л о в ы х |
преобразовате |
||||||||||
лей |
основан |
на преобразовании механического усилия в часто |
||||||||||||
ту собственных попе |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
речных |
колебаний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
струнного |
элемента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(рис. |
14). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Измеряемая |
фи |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
зическая |
|
величина |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
воздействует |
на чув |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ствительный |
|
эле |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
мент |
измерительного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
устройства |
и |
преоб |
|
|
|
|
|
|
'(150в-2борГи) |
|||||
разуется |
в |
|
усилие |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Р, |
пропорциональ |
Рис. |
14. Принципиальная схема |
унифицированного |
||||||||||
ное |
значению |
физи |
частотно-силового преобразователя |
ГСП. |
|
|||||||||
ческой |
величины. |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||
Это |
усилие |
воспринимается |
упругим |
стержнем |
и |
связанным |
||||||||
с ним |
струнным |
элементом |
3. При |
изменении |
измеряемой |
фи |
||||||||
зической |
величины и, |
следовательно, |
усилия Р |
происходит |
не |
|||||||||
значительная |
(измеряемая |
в микронах) деформация |
упругого |
|||||||||||
стержня |
и струнного элемента, находящегося в поле постоянного |
магнита 6, и изменение частоты собственных поперечных коле баний струны. Это изменение преобразуется воспринимающим и усилительным устройством 5 в выходной сигнал — частоту пере менного тока, которая является мерой измеряемого усилия Р. Пределы изменения выходного сигнала 1500—2500 Гц.
Настройка датчика на заданный диапазон измерения произ водится плавным изменением активной длины упругого стерж ня, закрепленного в основании 4. Точная установка начального
значения выходного сигнала датчика, равного 1500 Гц, осуще ствляется с помощью пружины корректора нуля 2.
Электрические частотно-силовые датчики и преобразовате ли ГСП предназначены для работы в комплекте с цифровыми приборами, машинами централизованного контроля и управле ния (МЦКУ) и управляющими вычислительными машинами
ПитаниеШАНПа)
Рис. 15. Принципиальная схема унифицированного пневмосилового преобразователя ГСП.
(УВМ) с использованием устройств ввода информации. Сигна
лы могут передаваться на расстояние до 10 км. |
|
|
|||||
Принцип |
действия |
п н е в м о с и л о в ы х |
преобразователей |
||||
основан |
на |
использовании |
пневматической силовой |
компенса |
|||
ции. На |
рис. |
15 приведена |
принципиальная |
схема |
такого |
уст |
|
ройства. |
Измеряемая |
физическая величина |
воздействует |
на |
чувствительный элемент измерительного устройства и преобра зуется в усилие Р, пропорциональное значению физической ве личины. Это усилие через рычажную систему / пневмосилового преобразователя уравновешивается усилием Р0 .с> создаваемым сильфоном устройства обратной связи 7. При изменении изме ряемой физической величины и, следовательно, усилия Р про исходит незначительное, измеряемое в микронах, перемещение рычажной системы /, и связанной с ней заслонки 4 индикато ра рассогласования 5 типа «сопло-заслонка», который преобра зует это перемещение в сигнал измерительной информации в виде давления сжатого воздуха. Сигнал поступает через пневмоусилитель 6 в линию дистанционной передачи и одновремен но в сильфон обратной связи 7, где формируется в пропорцио нальное усилие Ро.с» уравновешивающее посредством рычажной системы / измеряемое входное усилие Р. Таким образом мерой измеряемого усилия Р является величина давления воздуха на выходе преобразователя, которое создает уравновешивающее усилие обратной связи Р0 .с- Пределы изменения выходного сиг нала 20—100 кПа.
Преобразователь настраивается на заданный диапазон из мерения с помощью плавного изменения передаточного отноше-
ния рычажной системы /, что производится перемещением «на ездника» (сухаря) 2. Точная установка начального значения вы ходного сигнала преобразователя, равного 20 кПа, производится при помощи пружины 3 корректора нуля.
Питание преобразователя |
производится воздухом, |
тщатель |
но очищенным от пыли, влаги |
и масла. Избыточное |
номиналь |
ное давление воздуха 140+14 кПа. Предельное расстояние пе редачи выходного сигнала 300 м.
Пневмосиловые преобразователи находят широкое примене ние в пищевой промышленности, особенно там, где требуется 'высокая надежность работы систем контроля и автоматики и в то же время не предъявляется особых требований к их быстро действию. В качестве вторичных приборов могут быть исполь зованы любые устройства для измерения давления с соответст вующим диапазоном измерения.
Передаточная |
функция |
унифицированных преобразователей, |
||
работающих на |
принципе |
силовой |
компенсации, описывается |
|
уравнением |
|
|
|
|
|
|
Ki К2 Кз |
Кь |
(133) |
|
|
|
|
в
В этом выражении /С, 6 —передаточные коэффициенты звеньев, входящих в преобразователь. В общем виде насчитыва ется шесть звеньев: 1) чувствительный элемент; 2) подвижная система датчика; 3) передаточный рычаг; 4) индикатор рассо гласования; 5) усилитель (электрический или пневматический); 6) силовой механизм обратной связи.
Постоянная времени Т2\ характеризует раскачивание преоб разователя (системы), а Т22 — его демпфирование. Время запаз дывания х определяется запаздыванием усилителя. Конкретные
значения постоянных времени |
и времени |
запаздывания зависят |
от типа преобразователей и лежат в пределах 0,2—2 и 10—12 с. |
||
Широкое распространение |
получили |
приборы и устройства |
частотно-ферродинамической системы, в которых используются унифицированные сигналы в виде синусоидального напряжения 1—0—1 (или 0—2) В промышленной частоты 50 гц, изменяю щегося по амплитуде, которая является функцией передаваемой величины. В приборах и устройствах частотно-ферродинамичес кой системы для получения унифицированных сигналов обычно
используется |
промежуточное |
преобразование |
входной величины |
в линейное |
перемещение или |
угол поворота, |
воспринимаемые |
ферродинамическими или струнными преобразователями и пре образуемые ими в унифицированный сигнал. Для преобразова ния угловых перемещений в унифицированный электрический сигнал переменного тока служат ферродинамические преобразо ватели типа ПФ. Они встраиваются в измерительные устройства и используются для работы в компенсационной системе переда-