Лабораторная работа № 8 (стенд № 18) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДАВЛЕНИЯ СЕРИИ МЕТРАН

 

Цель работы

 

1. Изучить принцип действия и конструкцию преобразователей давления серии Метран.

2. Изучить методы поверки преобразователей серии Метран.

 

Общие положения

 

Непрерывное усложнение задач автоматизации в последние го­ды обусловлено дальнейшей интенсификацией производства, пере­ходом от относительно простых локальных к сложным многосвязным системам, выполняющим непрерывный или непрерывно-дискретный контроль и регулирование технологических процессов. Сложность автоматизации подобных технологических процессов потребовала совершенствования датчиков (первичных преобразователей), вторичных приборов, регуляторов и других традиционных средств автоматики. Точность, эксплуатационная и метрологическая надежность АСУТП во многом определяется качеством датчиков, среди которых наиболее распространенными являются датчики (измерительные преобразователи) давления со стандартным электрическим выходным сигналом (0—5 мА, 4—20 мА, 0—10 В и т. п.).

В современных электрических датчиках давления используются различные методы измерения. В мировой практике приборостроения распространены электрические датчики давления, основанные на пьезоэлектрическом, емкостном методах. Но наиболее известны датчики, основанные на тензометрическом методе измерения с применением полупроводниковых и тонкопленочных металлических тензочувствительных схем, что в значительной мере обусловлено бурным развитием тонкопленочной и микроэлектронной техники. Такие датчики выпускают фирмы США, Франции, Великобритании, Японии и России (НИИ Теплоприбор).

Использование тензорезисторного метода измерения позволяет создавать приборы с простейшей кинематикой или практически без нее, малой массой подвижных элементов, малогабаритными упруги­ми элементами, работающими в режиме малых перемещений.

Суть тензорезисторного метода измерения применительно к дат­чикам давления заключается в непосредственном преобразовании деформации упругого манометрического элемента или связанного с ним упругого силового элемента в изменении электрического со­противления тензорезисторов, закрепленных на одном из указан­ных элементов. Это изменение сопротивления тензорезисторов преобразуется электрической измерительной схемой в выходной сигнал для дистанционной передачи.

 

Датчики давления Метран-22

 

Датчики давления «Метран-22» предназначены для непрерывного преобразования значения измеряемого параметра - давления избыточного (ДИ), абсолютного (ДА), разрежения (ДВ), давления-разрежения (ДИВ), разности давлений (ДД) нейтральных и агрессивных сред, а также газообразного кислорода и обогащенного кислородом воздуха (далее кислород) в унифицированный выходной токовый сигнал дистанционной передачи.

Датчик состоит из преобразователя давления (в дальнейшем измерительный блок) и электронного преобразователя. Датчики имеют унифицированный электронный преобразователь.

Измеряемый параметр подается в камеру измерительного блока и преобразуется в деформацию чувствительного элемента, вызывая при этом изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке.

Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС), прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя.

Электронный преобразователь датчика преобразует изменение сопротивления моста тензопреобразователя в токовый выходной сигнал.

В данной лабораторной работе измерение давления производится с помощью датчика Метран-22 ДИ модели 2130, схема которого приведена на рис. 1.

 

Рис. 1. Схема датчика Метран-22 модели 2130

 

Тензопреобразователь 4 мембранно-рычажного типа размещен внутри основания 9 и замкнутой полости 11, заполненной кремнийорганической жидкостью (для датчиков кислородного исполнения используется жидкость ПЭФ-70/110), и отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 8. Мембраны 8 приварены по наружному контуру к основанию 9 и соединены между собой центральным штоком, который связан с концом рычага тензопреобразователя 4 с помощью тяги 5. Фланцы 10 уплотнены прокладками 3. Камера 12 сообщается с окружающей атмосферой. Воздействие измеряемой разности давлений (большее давление подается в камеру 7, меньшее в камеру 12) вызывает прогиб мембраны 8, изгиб мембраны тензопреобразователя 4 и изменение сопротивления тензорезисторов.

Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронныйпреобразователь 1по проводам через гермоввод 2.

Измерительный блок выдерживает без разрушения кратковременное воздействие односторонней перегрузки рабочим избыточным давлением. Это обеспечивается тем, что при такой перегрузке одна из мембран 8 ложится на профилированную поверхность основания 9.

Примечание. В рассмотренной ранее лабораторной работе №1 для измерения динамического давления и разности давлений на сужающем устройстве применяются датчики Метран-22 ДД модели 2410, схема и принцип действия которых аналогичны датчику Метран-22 ДИ модели 2130, однако в них камера 12 не сообщается с окружающей атмосферой.

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: