с пневматическим выходом

Преобразователи давления и разрежения измерительные (в дальнейшем – преобразователи) предназначены для работы в системах автоматического управления, контроля и регулирования производственных процессов с целью выдачи информации об измеряемом давлении или разрежении газа или жидкости в виде унифицированного пневматического аналогового выходного сигнала. Преобразователи входят в общий комплекс унифицированной системы взаимозаменяемых компенсационных преобразователей ГСП типа МАС-П, МС-П, ВС-П, МВС-П, ГС-П, НС-П, ТНС-П.

По устойчивости к воздействию окружающей среды преобразователи исполняются в двух исполнениях: защищенном от попадания внутрь пыли и воды и защищенном от агрессивной среды (коррозионно-стойком), содержащей сероводород, аммиак и другие смеси, агрессивные к меди и медным сплавам.

Измерительные пневматические преобразователи предназначены для непрерывного преобразования давления, разрежения, тяги, перепада в унифицированный пневматический сигнал.

Преобразователи могут применяться во взрывоопасных помещениях.

Преобразователи построены по блочному принципу. Основным блоком преобразователя является пневмосиловой преобразователь

Пневмосиловые преобразователи состоят из чувствительного элемента, силового узла и усилителя. Принцип действия приборов основан на пневматической силовой компенсации.

Пневмосиловой преобразователь предназначен для непрерывного преобразования усилия, развиваемого чувствительным элементом преобразователя, в стандартный пневматический выходной сигнал и может использоваться в различных преобразователях, в которых изменение измеряемого параметра может быть преобразовано в изменение силы.

В преобразователях с пневмосиловой компенсацией измеряемая величина воздействует на чувствительный элемент и преобразуется в силу, которая автоматически уравновешивается усилием, развиваемым давлением воздуха в сильфоне обратной связи. Это давление и является выходным сигналом. Все преобразователи конструктивно выполнены одинаково, и отличаются друг от друга только типом измерительного элемента.

Преобразователи типов ТС-П1, ТС-П2, ТС-П3, НС-П1, НС-П2, НС-П3, ТНС-П1, ТНС-П2, ТНС-П3, МАС-П1, МАС-П2, МАС-П3, используют при измерении параметров газа. Все остальные для измерения параметров газа и жидкости. При измерении давления или разрежения жидкости для преобразователей типов МС-П1, МС-П2, МС-П12, МС-П13, ВС-П1, МВС-П1 и МВС-П2 допускается дополнительная погрешность 0,5 кПа.

Рассмотрим принципиальную схему пневмосилового преобразователя (рис. 7). Усилие, с которым измерительный блок воздействует на пневмосилвой преобразователь, создает момент М, вызывающий незначительные перемещения рычажной системы передаточного механизма и связанной с рычагом 1 заслонки 8 относительно неподвижного сопла 5.

Рис. 7

Возникший в линии сопла сигнал управляет давлением, поступающим с усилителя мощности 7 в сильфон обратной связи 6.

Пневмосиловой преобразователь состоит из следующих основных элементов: передаточного механизма, сильфона обратной связи, индикатора рассогласования и усилителя мощности.

Передаточный механизм смонтирован между двумя платами. Усилие передается от Т-образного рычага к Г-образному рычагу через подвижную опору.

Индикатор рассогласования выполнен по системе сопло-заслонка. Заслонка закреплена на Т-образном рычаге при помощи двух параллельных плоских пружин. При нормальной работе заслонка перемещается вместе рычагом относительно неподвижного сопла. При перегрузках заслонка плотно закрывает отверстие сопла и остается неподвижной при дальнейшем перемещении Т-образного рычага пневмосилового преобразователя.

Для устранения автоколебания предусмотрен жидкостной демпфер. В демпфере используют полиметилсилоксановую жидкость ПМС вязкостью от 15000 до 30000 ст. Допускается использование других жидкостей той же вязкости, в том числе демпферного масла ДС-1. Их применение может быть ограничено температурами, при которых эти жидкости замерзают.

Манометр сильфонный МС-П1 (МС-П2)

Манометр сильфонный МС-П1 (МС-П2) предназначен для непрерывного преобразования величины измеряемого избыточного давления газов или жидкостей в пропорциональный пневматический сигнал давлением от 0,02 до 0,1 МПа.

Манометр (рис. 8) состоит из измерительного блока и унифицированного пневматического узла. Чувствительным элементом измерительного блока этого прибора является сильфон. Унифицированный преобразователь, построенный на принципе пневматической силовой компенсации, включает в себя управляющее устройство «сопло – заслонка» с системой рычагов, усилитель и сильфон обратной связи.

Измеряемое давление Ризм подводится к сильфону 1 измерительного блока. При изменении измеряемого давления несколько перемещаются рычаги 3 и заслонка 6 относительно сопла 5. Система сопло-заслонка преобразует это перемещение в сигнал давления сжатого воздуха, поступающий на усилитель 7. Выходной сигнал Рвых с усилителя направляется в пневматическую линию к вторичному прибору и в сильфон обратной связи 8, уравновешивающий при помощи системы рычагов измеряемое давление Ризм. Диапазон измерений прибора может регулироваться изменением в пределах 1:10 его передаточного отношения перемещением опоры 2 вдоль рычагов 3. Начальное значение выходного сигнала 0,02 МПа устанавливается пружиной – корректором нуля 4.

Рис. 8 Рис. 9

Рассмотрим схему усилителя прибора (рис. 9). Воздух питания под давлением 0,14МПа поступает в камеру высокого давления 11, откуда через шариковый клапан 1 направляется в камеру 7 и к соплу 3. При полностью открытом сопле жесткость пружины 10 и воздействие воздуха на эффективную площадь мембраны 2 обеспечивают в камерах 6 и 9 давление, равное 4,0-6,7 кПа (30-50 мм. рт. ст.). Когда же измеряемое давление Ризм увеличивается, заслонка 12 приближается к соплу 3,вызывая возрастание давления в камере 7. При этом мембрана 4 закрывает шариковый клапан 5 сброса воздуха в атмосферу, мембрана 2 открывает шариковый клапан 1 и давление Рвых увеличивается до восстановления равновесия сил на мембранах 2 и 4.

В случае уменьшения измеряемого давления Ризм заслонка 12 отходит от сопла 3, силы на мембранах действуют в обратном направлении, и Рвых уменьшается.

МС-П2 отличается от МС-П1 только размерами чувствительного элемента (входного сильфона). Эффективная площадь сильфона в МС-П1 – 2 см², а в МС-П2 – 0.4 см².

Пределы измерения манометра сильфонного МС-П1 от 0,025 до 0-0,4 МПа, а МС-П2 от 0.6 до 2.5 МПа; классы точности 0,5; 1,0.

Возможные неисправности и методы их устранения манометров сильфонных МС-П1 (МС-П2) приведены в таблице 1.

Таблица 1