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測控基礎壓力ppt課件-文庫吧資料

2025-05-07 06:59本頁面
  

【正文】 mADC。 因為矢量角的變化對零點影響很小 ,因此調(diào)整量程非常方便 。 從上式可以看出 , 變送器在力平衡條件下 , 對應于一定的矢量角 θ 和反饋動圈匝數(shù) W, 這時變送器輸出電流 Isc與被測差壓 ΔP 成線性關系 。 力平衡式電動 差壓變送器(續(xù)) 3. 測量杠桿系統(tǒng)和矢量機構 反饋力 Ff與變送器的輸出電流 Isc成正比 , 還與反饋機構的結構參數(shù) ( 如反饋動圈匝數(shù) ) 有關 ,即 Ff= πdBW Isc = K4W Isc= Kf Isc 式中 Kf— 反饋機構的結構常數(shù) , Kf= K4W; B— 永久磁鋼的磁感應強度 , 約 3500~ 4000高斯; W— 反饋動圈匝數(shù) , 可通過改變反饋動圈中間抽頭的連接方式加以改變; d— 反饋動圈的平均直徑 。 這時彈性元件對主杠桿下端的作用力 F為 F= K1ΔP K1彈性元件有關的系數(shù) 力平衡式電動 差壓變送器(續(xù)) 3. 測量杠桿系統(tǒng)和矢量機構 測量杠桿系統(tǒng)用于力的傳遞和比較 , 其上各作用力之間的關系根據(jù)力平衡原理可為: F1= K2F 式中 K2系數(shù) , 決定于 F和 F1到支點 H的距離之比 。 根據(jù)被測壓力或差壓的不同范圍可采用彈簧管 、 波紋管和金屬膜盒等 。 ΔS Δu 副杠桿 杠桿系統(tǒng) 差 動變壓器 位移檢測放大器 反饋動圈 ΔP 4~ 20mA - Ff Isc F4 下面分別介紹其它組成部分的作用 。 Isc流經(jīng)臵于永久磁鋼內(nèi)的反饋動圈,產(chǎn)生反饋力 Ff,此力使杠桿趨于回復到原來的位臵,當 Ff等于 F4時,測量杠桿系統(tǒng)重新處于平衡狀態(tài),此時輸出電流 Isc與被測差壓成正比。 F4與反饋動圈在磁場中所受到的反饋力Ff相比較,其差值 ΔF 使副杠桿繞十字簧片 M偏轉,從而使檢測片 8與差動變壓器 9之間的距離改變 ΔS 。 θF 1F2F 3矢量機構如圖所示。 由于矢量板的端部是固定在基座上的 , 因此分力 F3被固定點上的反作用力所平衡 , 對副杠桿不起作用 。 力平衡式電動 差壓變送器(續(xù)) 矢量機構主要由矢量橫桿和 ∩ 型支撐板組成 。 差壓變送器是根據(jù)力平衡原理工作的 , 這種結構是一個具有深度負反饋的有差系統(tǒng) 。差壓變送器由兩部分組成,下半部分為測量部分,上半部分為轉換部分。 變送器采用了較先進的固定支點的矢量機構 , 提高了儀表的可靠性和穩(wěn)定性 。 單杠桿壓力變送器(續(xù)) ( 三 ) 力平衡式電動差壓變送器 力平衡式電動 變送器是 DDZⅢ 型表 , 采用了 4~ 20mA DC的信號制 , 可使電源及信號傳遞共有二根線 , 構成二線制變送器 , 同時 24V電源供電提高了安全性 。所以,單杠桿壓力變送器的最大和最小量程之比不能太大(一般為),這是它的缺點。 要使這種變送器的最大和最小量程之比越大,主杠桿就應越長。 當 l2變大(負反饋力矩變大)時,則 K1變小,在輸出范圍( ~)相同時,量程就可以變大;反之, l2減小,K1值就增加,量程就變小。 22111 lAlAK ?PlA lAP2211?出單杠桿壓力變送器(續(xù)) 當變送器結構確定后, A A l1都是固定的,要改變 K1唯一可變的是 l2。A1 l1 (3) M2= F2 l2=P出 A2l2 (4) 單杠桿壓力變送器(續(xù)) 當 M1= M2時 , 則有 PA1l1= P出 A2l2 ( 5) (6) 由此可見 , 根據(jù)上述力矩平衡關系 , A A2近似常數(shù) , l1是恒定不變的 , 而 l2調(diào)整到某一固定值 , 主杠桿平衡時 ,變送器輸出信號 P出 與輸入壓力 P之間具有固定的一一對應的比例關系 。A1 (2) 式中 P— 被測壓力 A1決定于彈性元件特性的一個系數(shù) 。 假定反饋波紋管的有效面積為 A2, 波紋管內(nèi)的壓力為 P出 ,則有反饋力 F2為: F2= P出 這時 , 就有一個與壓力 P相對應的氣壓信號 P出 輸出 。變送器輸出也進入反饋波紋管內(nèi),并產(chǎn)生一個反饋力 F2,由于反饋力的作用使主杠桿對支點產(chǎn)生一個逆時針方向力矩 M2,這樣,主杠桿上作用著兩個力矩 . 單杠桿壓力變送器(續(xù)) 主杠桿上作用著兩個力矩 , 即由測量部分產(chǎn)生的順時針方向力矩 M1和由反饋波紋管產(chǎn)生的逆時針方向力矩 M2, 這兩個力矩決定著主杠桿的運動狀況 。 被測壓力 P通過彈性元件轉換為測量力 F1,作用在主杠桿的下端,對支點(即密封膜片)產(chǎn)生一個順時針方向的力矩 M1,使主杠桿作順時針方向偏轉。補償了由于大氣壓力變化而引起的測量誤差 。其工作原理如下。 彈簧管式 1— 彈簧管; 2— 推桿; 3— 主杠桿 4出軸膜片; 5— 支架; 6螺帽 7— 殼體 氣動壓力變送器(續(xù)) ( 3) 雙波紋管真空補償式 雙波紋管真空補償式,用來測量絕對壓力,測量部分結構原理如圖所示。 波紋管式 1測量波紋管; 2— 測量室 3— 推桿; 4— 螺帽; 5— 主杠桿 6— 出軸膜片 氣動壓力變送器(續(xù)) ( 2) 彈簧管式 測量中 、 高壓 ( ~ 10MPa、 10~ 60MPa) 的敏感元件一般采用鉻釩鋼制成的彈簧管 , 其測量部分的結構原理如圖所示 。常用的有下列幾種: 氣動儀表基本元部件(續(xù)) ( 1)波紋管式 波紋管式用來測量低壓力 ( 0~ ) 的敏感元件一般采用黃銅或不銹鋼制成的波紋管 , 其結構原理如圖所示 。 前者接受被測壓力 , 并將其轉換成力;后者將此力再轉換成 ~ 。 1.
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