Автоматичний компенсаційний прилад для вимірювання

уніфікованого струмового сигналу типу КСУ.

У відповідності з вимогами для вимірювання уніфікованого сигналу постійного струму, стандартні діапазони вимірювань складають 0 – 20 мА, 4 – 20 мА, 0 – 5 мА. Як вимірювальний прилад застосовують використовуються автоматичні електронні прилади типу КСУ (модифікації - 1 або 2,3,4) , які аналогічні до потенціометрів КСП і мостів КСМ. Основна зведена похибка показів КСУ-1 не перевищує 1%, КСУ-2 0.5%, КСУ-4 0.25%.

На мал. 6.2 показана функціональна схема автоматичного приладу типу КСУ-4. Вимірювальна схема незначно відрізняється від схеми автоматичного потенціометра. Вимірювана напруга – спадок напруги на зразковому опорі порівнюється з напругою, яка знімається з діагоналі мостової вимірювальної схеми, і різниця цих напруг подається на вхід електронного підсилювача ЕП. струмовий уніфікований сигнал перетворюється з допомогою шунта R_i в спадок напруги, який змінюється в діапазоні 0 – 100 мВ. Для струмового вхідного сигналу 0 – 20 мА або 4 – 20 мА R_i дорівнює 5 Ом, а для сигналу 0 – 5 мА - 20 Ом.

М ал.6.2. Функціональна схема автоматичного компенсаційного приладу для роботи з уніфікованим струмовим сигналом.

Опори R, R1, R2, R3 і R5 утворюють вимірювальну мостову схему подібно, як і в автоматичних потенціометрах. Опір R4, на відміну від потенціометрів (в них опір R4 є мідним і виконує функцію компенсації зміни температури вільних кінців термопари, він виведений на задню стінку в місці під’єднання видовжувальних провідників), є постійним і виконаним з манганіну (сплав з дуже малим температурним коефіцієнтом опору для виготовлення високоточних дротяних опорів).

Електропневмоперетворювач типу ЕПП.

Перетворювач типу ЕПП призначений для перетворювання уніфікованого електричного сигналу постійного струму (0 – 20 мА, 4 – 20 мА або 0 – 5 мА) в уніфікований пневматичний неперервний сигнал 0.02...0.1 мПа.

Принципова схема електропневматичного перетворювача показана на мал.6.4. Первинним перетворювальним пристроєм є магнітоелектричний силовий механізм, який складається з магнітопровода 8, постійного магніту 9 і послідовно ввімкнених навиток 10, по яких протікає вхідний струм. Магнітний потік, що виникає в магнітопроводі 8 при проходженні електричного сигналу по навитках електромагніту, призводить до пропорційного до сили струму переміщення якоря 7.

М ал.6.3. Схема електропневмоперетворювача ЕПП.

Це система з силовою компенсацією і переміщення якоря через важіль 12 на осі 6 передається на індикатор переміщення з сопла 2 і заслінки 3 (це єдино можлива конструкція пневматичного індикатора переміщення). Пристроєм зворотнього зв’язку, тобто силової компенсації, є сильфон 5. Початок діапазону перетворення при нульовому вхідному сигналі І_вх встановлюється з допомогою пружини-коректора нуля 4, яка кріпиться на плиті 1.

Тиск повітря в лінії після елементу сопло-заслінка, який буде залежати від положення заслінки по відношенню до сопла, поступає на підсилювач потужності 11 і подається на вихід перетворювача і в сильфон зворотнього зв’язку 5 . Зусилля, яке розвиває сильфоні під дією вихідного тиску, зрівноважує зусилля, яке розвиває якір 7 під дією вхідного струму.

Вторинний прилад ДСП для вимірювання уніфікованого пневматичного сигналу серії ПВ.

Вторинні пневматичні прилади типу ПВ (системи СТАРТ) працюють з пневматичними давачами та іншими пристроями, що видають уніфіковані аналогові сигнали в межах 0,02…0,1 МПа.

Випускаються прилади типу ПВ різних модифікацій – для неперервного запису та відображення одного параметру (ПВ4.2П), для неперервного запису та відображення двох параметрів (ПВ4.3П), для неперервного запису та відображення одного параметру заданої величини, а також тиску, що подається на виконавчий механізм (ПВ10.1П). Остання модифікація ПВ використовується тільки у системах автоматичного регулювання.

Прилади типу ПВ мають з’ємний механізм для запису на паперовій стрічці.

Принцип дії приладу (мал.6.4) базується на компенсаційному методі вимірювання, при якому зусилля на приймальному елементі, що виникає від вхідного тиску Р_вх , зрівноважується зусиллям від тиску повітря джерела живлення.

Мал.6.4 Принципова схема пневматичного приладу типу ПВ4.2П

Приймальний елемент (сильфон 1) сприймає від первинного давача (перетворювача) пневматичний вхідний сигнал Р_вх = 20 – 100 кПа.

Стиснуте повітря від джерела живлення надходить у лінію, що сполучає сопло 2 із силовим елементом 6.

Зміна Р_вх викликає зміну зазору між заслінкою, що закріплена на конусі важеля 3 приймального елементу, і соплом, що призводить до зміни тиску повітря у лінії сопла, а відповідно, у силовому елементі 6. При цьому переміщуються чашкова мембрана силового елемента та важіль 5, що спирається на неї, котрий також пов’язаний з важелем 3 з допомогою пружини зворотнього зв’язку 4. Таким чином зусилля, що створюється на силовому елементі 6, зрівноважується зусиллям на сильфоні 1 від дії вхідного тиску.

Переміщення важеля 5 силового елементу передається перу або вказівнику приладу 7. Переміщення стрічкової діаграми може здійснюватися з допомогою пневмодвигуна з регулятором ходу від годинникового механізму (ПВ4.2П) або електродвигуна (ПВ4.2Э). Основна допустима похибка вторинних пневматичних приладів 1,0%.