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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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-