Файл: Автоматизация_Staroverov1.doc

Чашечные тягонапоромеры применяют для измерения тяги и напора в топках топливных, плавильных и термических печей и вентиляторов низкого давления.

Кольцевые весы можно использовать в качестве тягонапоро- меров. В отличие от и-образных и чашечных приборов они яв­ляются стрелочными приборами, могут регистрировать значения измеряемых параметров и передавать показания с помощью электрических систем на расстояние.

Чувствительным элементом такого прибора (рис. 69) является плоское металлическое кольцо /, имеющее в верхней части пере­городку 2, которая разделяет внутреннюю полость кольца. С двух сторон перегородки к кольцу подсоединены две резиновые трубки. Одна трубка соединяется с объемом, в котором измеряется давле­ние Р, а другая — с атмосферой. Кольцо с помощью переклади­ны 3 подвешено на Призматической опоре 4. В нижней части кольца закреплен груз 5.

Если давления с двух сторон перегородки кольца равны (Р — Р_атм). то оно находится в равновесии и стрелка 7 занимает нулевое положение (рис. 69, а). Если измеряемое давление больше атмосферного (Р_х > Р_атм), то уровень жидкости с правой стороны повышается, а с левой — понижается. Кольцо 1 поворачивается по часовой стрелке, пока груз не уравновесит кольцо в новом по­ложении (рис. 69, б). Вместе с кольцом поворачивается и стрелка, которая показывает на шкале значение измеряемого напора.

Поскольку измеряемое давление пропорционально синусу угла отклонения кольца, шкала получается неравномерной. Для устранения этого недостатка, т. е. для получения равномерной шкалы, передачу от кольца к стрелке осуществляют с помощью рычага и специального профилированного лекала 6. При измере­нии тяги (разрежения) места подключения трубок меняют между собой.

В качестве затворной рабочей жидкости используют дистил­лированную воду или трансформаторное масло. Плотность жидко­сти ограничивает верхний предел измерения. Для приборов с во­дяным заполнением он составляет 1600 Па, а для приборов с мас­ляным заполнением — 1000 Па.

Колокольные тягонапоромеры являются бесшкальными пер­вичными измерительными приборами, которые предназначены для измерения тяги и напора, а также разности давлений неагрессив­ных газов при весьма низких статических давлениях.

Технические характеристики тягомеров, напоромеров и тягонапоромеров

Рис. 71. Схема сильфон- ного напоромера типа МС

Промышленность выпускает также колокольный тягонапоро- мер типа ДКОФМ с ферродинамическим преобразователем, диапазоном напора 40 ... 400 Па и тяги ±32 ... 200 Па.

Наибольшее распространение получили мембранные тягона- поромеры, принцип действия которых основан на использовании зависимости между упругой деформацией мембраны (чаще мем­бранной коробки) и измеряемым давлением. Преимуществами при- ооров этого типа являются простота устройства, небольшие раз­меры, наглядность показаний и удобство размещения на щитах управления. Промышленность выпускает приборы типа НМП-52; ТММП-52;

ГНМП-52 с пределом измерения до 25 кПа у напоромеров, до 40 кПа у тягомеров и классами точности 1,5 и 2,5 (табл. 10).

Мембранные напоромеры применяют для измерения разрежений воздуховодов .'.ушильных аппаратов, топок топливных печей и напоров вентиляционных систем.

Сильфонные тягонапоромеры предна­значены для измерения и записи давле­ния или разрежения воздуха и неагрес­сивных газов. Принцип их действия основан на уравновешивании измеряемого давления суммой сил деформации сильфо- иа и винтовой цилиндрической пружины рис. 71).

Измеряемое давление через штуцер 1 подводится к корпусу прибора 2, внутри которого установлен сильфон 3. Для уве­личения жесткости сильфон снабжен дополнительной пружиной 4, помещенной внутри него. Под влиянием измеряемого давления сильфон 3 сжимается, преодо­левая усилие пружины 4, и перемещает шток 5. Последний через передаточный механизм воздействует на стрелку 6 с установленным на ней пером для записи.

2. ВАКУУММЕТРЫ

Вакуумметрами называются приборы, предназначенные для измерения давления разреженных газов. Обычно вакуумме­трами считают приборы, измеряющие давление менее 10 Па.

Диапазон давлений, измеряемых в металлургических цехах вакуумметрами, весьма широк (10... 1,33-10^-“ Па) и не может быть измерен одним прибором. Это обстоятельство и разнообразие эксплуатационных требований, предъявляемых к вакуумметр иче- ской аппаратуре, определили необходимость выпуска большого числа типов вакуумметров.

Все выпускаемые вакуумметры состоят из измерительной ус­тановки (блок измерения) и манометрического преобразователя, с помощью которого значение измеряемого разрежения преобра­зуется в электрический сигнал.

Вакуумметры настроены на измерения давления (разрежения) сухого воздуха. Поэтому при измерении разрежения других газов приходится проводить индивидуальную градуировку вакуумметров или использовать переводные коэффициенты.

Требования к точности измерения низких давлений в боль­шинстве случаев невысоки. Поэтому значительная часть выпускае­мых вакуумметров является индикаторными приборами.

Многие вакуумметры могут служить первичными преобразова­телями автоматических систем, которые одновременно с сигнали­зацией о достижении или превышении определенного давления управляют различными исполнительными механизмами. Такие вакуумметры могут иметь аналоговый выход на ЭВМ.

Блокировочные вакуумметры осуществляют управление (бло­кировку) по давлению при разрывной мощности контактов не более 50 Вт для цепей постоянного тока и 500 Вт для цепей переменного тока.

Большинство вакуумметров имеет электрический выходной сигнал, которой может использоваться для записи на электрон­ном потенциометре или в системах автоматики.

В зависимости от принципа действия манометрического пре­образователя вакуумметры делят на тепловые, ионизационные и электрор.азрядные.

Тепловые вакуумметры оснащены манометрическими преобра­зователями, действие которых основано на зависимости тепло­проводности разреженных газов от давления. Устройство такого типа изображено на рис. 72. Стеклянный баллон 1 соединен си­стемой, в которой измеряется вакуум. Внутри баллона имеется

лового вакуум- його вакуумметра го электроразрядного ва-

метра куумметра

нагреватель З, через который пропускается ток (10 ... 100 мА). Температура нагревателя 75 ... 400 °С и зависит от теплопровод­ности окружающего газа. При атмосферном давлении теплопро­водность газа практически не зависит от давления. Однако при давлении ниже 1,3 кПа теплопроводность понижается при сни­жении давления.

Молекулы газа, ударяющиеся о нагреватель, переносят энер­гию от нагревателя к стенкам баллона. Следовательно, устано­вившаяся температура нагревателя будет определяться скоростью молекул газа, сталкивающихся с ним. При понижении давления нагреватель будет терять тепло медленнее, так как в газе с пони­жением давления уменьшается число способных переносить теплоту молекул. Соответственно этому температура нагревателя будет повышаться.

Температуру нагревателя измеряют двумя способами: термо­парой 2, укрепленной на нагревателе, или посредством измере­ния его сопротивления.

Промышленность выпускает приборы типов ВТ-3, ВТ-8, ВСБ-1 и др. Вакуумметр ВТ-3 предназначен для работы в лабора­торных условиях. Он состоит из измерительной установки и од­ного из трех термопарных манометрических преобразователей: ПМТ-2 в стеклянном корпусе; ПМТ-4М в металлическом корпусе или МТ-8, выполненного на фланцевом основании. В режиме по­стоянства тока накала нити (в диапазоне 0,133 ... 1,33 Па) дав­ление определяется по термоЭДС термопары. Определение дав­ления в режиме постоянства термоЭДС (в диапазоне 1,33 ... 6,675 10® Па) ведется по току накала нити.

Вакуумметр ВСБ-1 рассчитан на применение в автоматизи­рованных вакуумных системах. Он работает в паре с манометри-

Технические характеристики промышленных вакуумметров