Технические средства автоматизации. Ч.1. Пневматическая ветвь. Мордасов М.М - 30 стр.

UptoLike

4. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ВЕТВИ ГСП
B пневматической ветви ГСП используется унифицированный сигнал давление сжатого воздуха в
диапазоне 0,210
5
…1,010
5
Па. Это позволяет соединять различные приборы и регуляторы без дополни-
тельного согласования их входных и выходных сигналов.
Промежуточные преобразователи предназначены для преобразования механических выходных сигна-
лов датчиков (силы, перемещения) в унифицированные промежуточные сигналы. Кроме этого, они
осущест-
вляют преобразования неунифицированных электрических сигналов датчиков (электрическое сопро-
тивление, эдс) в унифицированные электрические сигналы, а также преобразования унифицированных
пневматических сигналов в унифицированные электрические и наоборот.
Наибольшее распространение получили промежуточные преобразователи первой группы, посколь-
ку большинство датчиков для измерения таких распространенных технологических параметров, как
давление, уровень и расход, имеют механический выходной сигнал. Промежуточные преобразователи
этой группы всегда составляют с датчиком одно устройство.
Преобразователи второй группы обычно применяют с датчиками температуры в случаях, когда сиг-
нал необходимо передавать на устройство, имеющее только унифицированный вход, например КИУС
(компьютерное измерительно-управляющее устройство).
Преобразователи третьей группы позволяют переходить от пневматической ветви ГСП к электриче-
ской и наоборот. Такой переход обычно необходим при управлении технологическими процессами,
которые ведутся в пожаро- и взрывоопасных условиях. Если управление таким процессом ведется с
помощью локальных АСР, то применяют элементы пневматической ветви ГСП или электрические,
конструкция которых позволяет применять их во взрывоопасных помещениях. Если же используется
АСУ ТП, то сигналы из цеха к УВМ и от УВМ в цех передаются через пневмоэлектрические и элек-
тропневматические промежуточные преобразователи.
Промежуточный преобразователь представляет собой комбинацию элементарных преобразовате-
лей, обеспечивающую заданные метрологические характеристики: погрешность, стабильность, линей-
ность, чувствительность. В 6ольшинстве преобразователей используется наиболее точный метод изме-
рения нулевой. Поэтому промежуточные преобразователи, как правило, представляет собой астатиче-
ские следящие системы или статические с глубокой обратной связью.
Все промежуточные преобразователи пневматической ветви ГСП имеют одинаковый выходной уни-
фицированный сигнал давление сжатого воздуха от 0,210
5
до 1,010
5
Па. Среди промежуточных преоб-
разователей с электрическим выходом наибольшее распространение получили преобразователи с выход-
ным сигналом в виде постоянного тока, изменяющегося от 0 до 5 или от 4 до 20 мА. Такой выходной сиг-
нал позволяет к одному промежуточному преобразователю подключить последовательно несколько по-
требителей: измерительные приборы, регуляторы, компьютерные системы централизованного контроля и
управления.
4.1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИЛЫ
В ДАВЛЕНИЕ СЖАТОГО ВОЗДУХА
Входным сигналом преобразователя является сила F, приложенная к левому плечу рычага a, а вы-
ходным – давление сжатого воздуха p на выходе усилителя мощности.
На рис. 4.1, б приведена структурная схема преобразователя, из которого видно, что его можно
представить в виде последовательного соединения двух преобразователей: преобразователя измеряемой
силы F в момент М (приложенный к рычагу 1 и преобразователя этого момента в выходное давление р.
Второй преобразователь представляет собой следящую систему, в которой обратным преобразователем
является сильфон 6 вместе с правым плечом рычага b. Рычаг одновременно выполняет функции преоб-
разования приложенных к нему сил F и F
M
в моменты М и М
M
(преобразователи а и b), вычитания этих
моментов (сумматор С) и интегратора разности (М – М
M
) этих моментов (И).
Рассмотрим принцип действия преобразователя. К рычагу приложены измеряемая сила F и сила F,
создаваемая сильфоном 6. Эти силы создают на рычаге противоположно направленные моменты: