57.Пневматическая система передачи информации

Системы передачи измерительной информации с унифицированным пневматическим сигналом находят применение в тех отраслях про­мышленности, где по условиям техники безопасности нецелесооб­разно использование электрических систем передачи. Пневматиче­ская система передачи обеспечивает надежную передачу информа­ции на расстояние до 300 м, а при использовании специального усилителя мощности — до 600 м. Передача информации в пневматических системах осуществляется по каналу связи, представляющему собой пластмассовую или металлическую трубку диаметром 4 – 10 мм.

Преобразователь «сила — давление» состоит из корректора нуля — пружины 1, рычага 2, сильфона обратной свя­зи 3, управляемого пневмосопротивления типа «сопло — заслон­ка» 4 и пневматического усилителя мощности 7.

П реобразование технологического параметра П в пнев­матический сигнал осуществляется следующим образом. При от­клонении преобразуемого параметра П от исходного значения из­меняется сила , что приводит к перемещению рычага 2 относи­тельно точки опоры О. Одновременно с рычагом перемещается и укрепленная на нем заслонка 5 относительно сопла 6. Это приводит к изменению зазора h между соплом и заслонкой. В резуль­тате зазор становится равным h₁ и рычаг 2 занимает положение А.

Этому положению заслонки соответствует давление на выходе сопла, которое после усиления в усилителе мощности подается в сильфон отрицательной обратной связи 3 и в канал связи. Под действием возросшего давления Р_ВЫХ сильфон 3 начи­нает деформироваться и отодвигать заслонку от сопла. Изменение Р_ВЫХ происходит до тех пор, пока не наступит равновесие системы. Рычаг 1 при этом займет положение В, при котором расстояние между соплом и заслонкой станет равным h₂:

.

В новом состоянии равновесия положение рычага уже не соответствует начальному, т. е. при работе преобразователя по схеме компенсации усилий возникают перемещения, без которых преобразователь не может работать Однако эти перемещения очень малы и определяются ходом заслонки относительно сопла (0,01—0,02 мм). Поэтому рычаг с за­слонкой при любых усилиях остается практически в неизменном положении.

Статическая характеристика выглядит следующим образом:

В качестве приемников информации в пневмосистемах широко применяются вторичные приборы, принцип действия которых основан на методе уравновешивающего преобразования.

Диапазон измерений: МПа.

Измеряемое давление Р преобразуется чувствитель­ным элементом прибора — сильфоном 1 в силу N, под действием которой рычаг 2 и укрепленная на нем заслонка 3 перемещаются относительно сопла 4. В результате в линии, соединяющей сопло с силовым элементом 11, изменяется давление сжатого воздуха, что приводит к перемещению чашеобразной мембраны силового эле­мента и упирающегося в него рычага 10, связанного с рычагом 2 через нить 9 и пружину обратной связи 5. Последняя служит для преобразования перемещения конца рычага 2 в усиление R. Пере­мещение рычага 2 под действием указанных сил происходит до тех пор, пока момент М\, создаваемый силой N, не уравновесится мо­ментом М₂, создаваемым силой R. Значение измеряемого параметра отмечается по шкале ( ). Класс точности: 1.0.