Файл: Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности учебник.pdf

томатически уравновешивается усилием обратной связи. Усилие

в настоящее время сильфонные приборы, в которых в качестве

изготовляются с винтовой пружиной, вставляемой внутрь, что несколько расширяет диапазон их применения вследствие умень­ шения влияния гистерезиса и нелинейности.

Сильфоны бывают однослойные и многослойные. На рис. 72 показаны разрезы однослойных сильфонов без пружины (а) и с винтовой пружиной (б). Сильфоны выпускаются различных

Рис. 72. Однослойные сильфоны.

диаметров, длины и с различным числом гофров. Обычно диа­ метр сильфонов лежит в пределах 12—100 мм, длина—13— 100 мм, число гофров —4—24. Рабочий ход сильфонов 2,8— 21 мм.

На рис. 73 приведена схема сильфонного самопишущего ма­ нометра, предназначенного для измерения и записи во времени избыточного давления газообразных сред. Измеряемое давление через штуцер 10 подается в сильфонный узел, который представ­ ляет собой герметично замкнутую полость, составленную кожу­ хом 8, сильфоном 7 и фланцем 5. В дно сильфона и во фланец опирается винтовая цилиндрическая пружина 6, натяжение ко­ торой может регулироваться. Под действием измеряемого дав­ ления происходит сжатие или растяжение сильфона 7 и соеди­ ненной с ним пружины 6. Это перемещение передается через шток 4 и рычаг 3 к стрелке 2, с помощью которой производится запись измеряемого давления на дисковой диаграмме 9, вра­ щающейся от синхронного микродвигателя 1 или специального часового механизма.

ми, в круглых и в четырехугольных корпусах), предназначенных для измерения избыточного давления или вакуума и одновремен­ но давления и вакуума, а также дифференциальных манометров, предназначенных для измерения расхода жидких и газообраз-

ных сред по методу переменного перепада давлений, многие из которых входят в унифицированную систему пневматических и электрических взаимозаменяемых датчиков ГСП.

На рис. 74 показана принципиальная схема сильфонного пнев­ матического тягонапоромера (тип ТНС-П, входящий в пневма-

тическую ветвь ГСП), предназначенного для непрерывного пре­ образования давления или раарежения в пропорциональный пневматический сигнал дистанционной передачи. Принцип дей­ ствия прибора основан на пневматической силовой компенсации, осуществляемой с помощью специального пневмосилового уст­ ройства. Измеряемое давление или разрежение с помощью чув­ ствительного элемента — сильфона 9 — преобразуется в прямо пропорциональное им усилие, которое автоматически уравнове­ шивается усилием обратной связи. Уравновешивание произво­ дится через рычажный механизм, состоящий из рычага 8 с заслонкой 4 и Г-образного рычага 1. Усилие обратной связи соз­ дается давлением сжатого воздуха в компенсационном элемен-

те — сильфоне обратной связи 7. При изменении измеряемого давления происходит перемещение рычага 8, а следовательно, и заслонки 4 относительно сопла 5. В результате в линии сопла возникает сигнал рассогласования, который управляет давле­ нием, поступающим в сильфон обратной связи от усилителя 6. Это давление, которое является мерой измеряемого параметра, подается одновременно и в линию дистанционной передачи. Для настройки прибора на заданный диапазон измерения служит су­ харь 2, перемещающийся вдоль рычагов 1 и 8. Пружина 3 слу­ жит для настройки прибора на нулевое значение.

ТРУБЧАТО-ПРУЖИННЫЕ ПРИБОРЫ

Очень широкое распространение как в лабораторной, так и в производственной практике пищевой промышленности получили деформационные приборы с трубчатой манометрической пружи­ ной в качестве чувствительного элемента, предназначенные для' измерения избыточного давления и разрежения газов, жидко­ стей и паров. Принцип действия трубчато-пружинных приборов основан на уравновешивании измеряемого давления силой упру­ гой деформации трубчатой одновитковой или многовитковой ма­ нометрической пружины.

Трубчатая криволинейная одновитковая пружина эллиптиче­

При увеличении избыточного давления внутри трубки эллип­ тическое или плоскоовальное сечение деформируется, приближа­ ется к круглому сечению, т. е. малая ось эллипса или овала уве­ личивается, а большая •— уменьшается, что ведет к раскручива­ нию трубки. При создании в трубке разрежения трубка скручи­ вается. Механические характеристики трубок и величина переме­ щения свободного конца зависят от ряда факторов, из которых наиболее важными являются отношение осей трубки, толщина стенок, модуль упругости материала и радиус изгиба дуги труб­ ки. В манометрах высокого давления, до 1 ГПа и выше, приме­ няются стальные трубки круглого сечения с каналом, ось которо-

го смещена, благодаря чему создается перемещение конца тру­ бок при подаче в них давления. Перемещение свободного конца трубки обычно невелико, поэтому часто применяются многовитковые трубчатые пружины, у которых это перемещение значи­ тельно больше, чем у одновитковых.

На рис. 76 приведена кинематическая схема общепромыш­ ленного манометра с одновитковой пружиной. При изменении

давления перемещение конца пружины 3 через тягу 5 передается к сектору /, который вращается на оси 6. Угловое перемещение сектора с помощью зубчатого зацепления вызывает вращение трибки 2, на оси которой укреплена стрелка отсечного устройст­ ва 4.

Выпускается большая номенклатура трубчато-пружинных манометров, предназначенных для отсчета показаний, записи, сигнализации, передачи показаний на расстояние. В пищевой промышленности широко применяются манометры, вакуумметры и мановакумметры с электрическим индукционным датчиком. Передаточная функция таких приборов характеризуется уравне­ нием