Kirish
Differensial bosim o'lchagich

|
Kirish
Differensial bosim o'lchagich
|
bet | 2/10 | Sana | 18.05.2024 | Hajmi | 1,05 Mb. | | #240983 |
Bog'liq Differensial bosim o\'lchagich - Kirish
Differensial bosim o'lchagich - bosimning farqini (farqini) o'lchash uchun qurilma; Bundan tashqari, differentsial bosim usuli yordamida suyuqliklar darajasini va suyuqlik, bug 'yoki gazning oqim tezligini o'lchash uchun ishlatiladi.
Kashfiyotchining sharafi eng yirik italiyalik rassom va olim Leonardo da Vinchiga (1452-1519) tegishli bo'lib, u quvurlardagi suv bosimini o'lchash uchun birinchi bo'lib piezometrik trubadan foydalangan. Afsuski, uning "Suvning harakati va o'lchovi haqida" asari faqat 19-asrda nashr etilgan. Shuning uchun birinchi suyuqlik manometrini 1643 yilda Galileo Galileyning shogirdlari italyan olimlari Torricelli va Viviani yaratganligi, ular naychaga joylashtirilgan simobning xususiyatlarini o'rganish davomida atmosfera bosimining mavjudligini aniqlaganligi umumiy qabul qilinadi. Simob barometri shunday tug'ilgan. Keyingi 10-15 yil ichida Frantsiyada (B. Paskal va R. Dekart) va Germaniyada (O. Guericke) har xil turdagi suyuqlik barometrlari, shu jumladan, suv bilan to'ldirilganlar yaratildi. Keyinchalik an'anaviy bosim o'lchagichi asosida differentsial bosim o'lchagich (differensial bosim o'lchagich) paydo bo'ldi.
1.Texnologik qism
Differensial bosim o'lchagich, differentsial bosim o'lchagich - differentsial bosimni o'lchash uchun qurilma. U bosimli tanklardagi suyuqlik darajasini yoki suyuqlik , gaz va bug'ning oqim tezligini diafragmalar yordamida cheklovchi qurilma bo'ylab bosimning pasayishini o'lchash uchun ishlatiladi. Differensial bosim sensori deb ham ataladi.
1-rasm. Diagrammadagi differentsial bosim o'lchagichning ramziy tasviri.
Qurilma farq qiladi:
suyuqlik differensial bosim o'lchagichlari (quvur, float, halqa va qo'ng'iroq), ularda o'lchash suyuqlik ustunining balandligi bo'yicha amalga oshiriladi.
mexanik differensial bosim o'lchagichlari (membrana va ko'rfaz), ularda o'lchash sezgir elementning elastik deformatsiyasi - ko'rfaz yoki membrana tomonidan amalga oshiriladi.
ventilyatsiya, gaz kanallaridagi gaz bosimidagi farqni emas, balki havo oqimi tezligini, harorat va namlikni (pnevmometrik quvurlar yordamida o'lchash) o'lchash imkonini beruvchi raqamli differentsial bosim o'lchagichlari. Bunday differensial bosim o'lchagichlari atrof-muhit monitoringi, aerodinamik tadqiqotlar, turli sanoat korxonalari chiqindilarini atrof-muhitni tahlil qilish va sanoat binolarida ventilyatsiyani doimiy nazorat qilishda qo'llaniladi.
Differensial bosim o'lchagichlarda qo'llaniladigan membranalar elastik va elastik (sekin) ga bo'linadi. Elastik membrana bosim ostida burilishi mumkin bo'lgan egiluvchan yumaloq tekis (tekis membrana) yoki gofrirovka qilingan (gofrirovka qilingan membrana) plastinkadir. Gofrirovkalar membrananing qattiqligini va uning deformatsiyalanish qobiliyatini oshiradi. Yassi membranalarning statik xarakteristikasi bosimning oshishi bilan chiziqli bo'lmagan tarzda o'zgaradi, shuning uchun bu erda mumkin bo'lgan zarbaning kichik qismi ishchi maydon sifatida ishlatiladi. Gofrirovka qilingan membranalar tekislarga qaraganda kattaroq burilishlar bilan ishlatilishi mumkin, chunki ular xarakteristikaning chiziqli bo'lmaganligi sezilarli darajada past bo'ladi. Membranalar turli xil po'lat, bronza, tombak, guruch va boshqalardan tayyorlanadi. Elastik (bo'sh) membranalar rezinadan mato asosida bitta qopqoqli disklar shaklida tayyorlanadi. Kichik ortiqcha bosim va vakuumlarni o'lchash uchun ishlatiladi. Atmosfera va quvurdagi oqim o'rtasidagi bosim farqini o'lchash uchun ham ishlatiladi (toza quvurlarni orbital payvandlash) .
Differensial bosimning kichik qiymatlari elastik va bo'sh membranalar, ko'rfazlar, shuningdek, boshqa elastik elementlar bilan birlashtirilgan tuzilmalar asosidagi qurilmalar bilan o'lchanishi mumkin. Etarli miqdordagi dizaynlar mavjud, ammo ularning o'ziga xos xususiyatlari bor. Eng oddiy, ko'p qirrali va keng qo'llaniladiganlardan biri membranalar va membrana qutilariga asoslangan tuzilmalarga ega bo'lgan differensial bosim o'lchagichlari (differensial bosim o'lchagichlari) /2-18/. Variantlardan birida (2-rasm) membrana qutisi.
2-rasm. Membran qutisi asosidagi differentsial bosim o'lchagichni ko'rsatuvchi:
1-membran qutisi;
2-ushlagichli "musbat" bosim;
3-ushlagichli "minus" bosimi;
4-tanasi;
5-tishli mexanizm;
7-terish.
Tutqichning kirish moslamasi 3 orqali "minus" bosimi qurilmaning muhrlangan korpusiga 4 kiritiladi va tashqi tomondan membrana qutisiga ta'sir qiladi va uning harakatlanuvchi markazining harakatiga qarshilik ko'rsatadi. Shunday qilib, "ortiqcha" va "minus" bosimlari bir-birini muvozanatlashtiradi va membrana qutisining harakatlanuvchi markazining harakati differentsial - differentsial bosimning kattaligini ko'rsatadi. Ushbu siljish uzatish mexanizmi orqali 6-gachasi ko'rsatkichga uzatiladi, u siferblat 7 shkalasida o'lchangan differentsial bosimni ko'rsatadi.
O'lchangan bosim diapazoni membranalarning xususiyatlari bilan belgilanadi va qoida tariqasida 0 dan 0,4-40 kPa gacha bo'lgan oraliqda cheklangan. Bunday holda, aniqlik klassi, qoida tariqasida, 2,5 yoki 1,5 ni tashkil qiladi.
Korpusning majburiy strukturaviy mustahkamligi tashqi ta'sirlardan yuqori himoyani belgilaydi va asosan IP66 darajasi bilan belgilanadi.
Qurilmalarning sezgir elementlari uchun material sifatida berilliy va boshqa bronzalar, shuningdek zanglamaydigan po'latdan foydalaniladi; armatura, uzatish mexanizmlari uchun - mis qotishmalari, korroziyaga chidamli qotishmalar, shu jumladan turli xil zanglamaydigan po'lat.
Qurilmalar kichik (63 mm), o'rta (100 mm) va katta (160 mm) diametrli hollarda ishlab chiqarilishi mumkin.
differentsial bosim o'lchagichlarining kamchiliklari ( differensial bosim o'lchagichlari ) korpusning mustahkamligi uchun yuqori talablarni va korpusning mustahkamligi bilan cheklangan kichik ishlaydigan ortiqcha bosimlarni o'z ichiga oladi.
Vertikal membranali differentsial bosim o'lchagich (3-rasm) sezgir gofrirovka qilingan membrana bilan ajratilgan "ortiqcha" 1 va "minus" 2 ish kameralaridan iborat 3. Bosim ta'sirida membrana deformatsiyalanadi, buning natijasida membrana deformatsiyalanadi. uning markazi unga mahkamlangan uzatuvchi novda 4 bilan birga harakatlanadi.
pinning eksenel aylanishiga aylanadi , va shunga mos ravishda, qurilma shkalasi bo'yicha o'lchangan bosimni hisoblaydigan ko'rsatgich.
3-rasm. Vertikal diafragmali differentsial bosim o'lchagichlarini ko'rsatadigan diafragma:
1 - "ortiqcha" kamera;
2 - "minus" kamera;
3 - sezgir gofrirovka qilingan membrana; uzatish tayog'i;
4 - uzatish tayog'i;
5 - uzatish mexanizmi;
6 - xavfsizlik valfi.
Maksimal ruxsat etilgan statik bosimdan oshib ketganda sezgir gofrirovka qilingan membrananing ishlashini ta'minlash uchun ochiladigan xavfsizlik klapan 6 ta'minlanadi.Bundan tashqari, bu vanalarning dizayni har xil bo'lishi mumkin. Shunga ko'ra, "ortiqcha" va "minus" kameralaridan ommaviy axborot vositalari o'rtasida aloqa o'rnatishga yo'l qo'yilmasa, bunday qurilmalardan foydalanish mumkin emas.
Membrananing himoya gardishlarining yuqori narxi, shuningdek, ushbu membrananing markazini bosim zonasidan tashqariga ko'chirish qiyinligi mahsulotning nisbatan yuqori narxiga va shunga mos ravishda uning keng qo'llanilmasligiga olib keladi.
Gorizontal diafragmali indikatorli differentsial bosim o'lchagichni loyihalashda (4-rasm) membrananing markazining chiziqli harakati o'lchov maydonidan tashqariga metall ko'rgichlar yordamida ko'chiriladi.
4-rasm. Gorizontal diafragma bilan differentsial bosim o'lchagichni ko'rsatadigan diafragma:
1 - "ortiqcha" kamera;
2 - "minus" kamera;
3 - kirish bloki;
4 - sezgir gofrirovka qilingan membrana;
5 - itaruvchi;
6 - sektor;
7 - qabila;
8 - o'q;
9 - terish;
10 - ajratuvchi körükler.
An'anaviy plyus 1 va minus 2 kameralar mos ravishda ikkita qismdan iborat bo'lgan yagona himoya bloki 3 ga joylashtiriladi, ular orasiga gofrirovka qilingan membrana 4 o'rnatiladi.Ushbu membrananing o'rtasiga itarish moslamasi 5 o'rnatilgan bo'lib, u erdan harakatni uzatadi. membrana, sektor 6 orqali, pin 7 strelkaga 8. Ushbu uzatish zvenosida, itaruvchining chiziqli siljishi o'qning 8 eksenel aylanishiga aylanadi, bu esa terish shkalasi 9 bo'yicha o'lchangan bosimni kuzatadi. Ushbu dizaynda itargichni ish bosimi zonasidan olib tashlash uchun körük tizimi ishlatiladi. Ajratuvchi ko'rfaz 10 asosi bilan sezgir membrananing o'rtasiga germetik tarzda o'rnatiladi va uning yuqori qismi ham kirish blokiga germetik tarzda biriktiriladi. Ushbu dizayn o'lchangan va atrof-muhit o'rtasidagi aloqani yo'q qiladi.
Kirish blokining dizayni "ortiqcha" va "minus" kameralarini yuvish yoki tozalash imkoniyatini ta'minlaydi va hatto ifloslangan ish muhitida ham bunday qurilmalardan foydalanishni ta'minlaydi.
Gorizontal diafragmali differensial bosim o'lchagichni loyihalashda ikkita metall trubaning qo'shimcha o'rnatilishi dizaynning ishonchliligini oshiradi, lekin uning metrologik xususiyatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.
Gorizontal diafragma va ikkita metall ko'rgichli differentsial bosim o'lchagichning o'zgarishi (5-rasm) ko'rsatilgan dizayndir. Membrana 1 ikkita troynik 2 va 3 orasiga mahkamlangan. Membrananing 1 markazida itarish moslamasi 4 mavjud bo'lib, uning uchi rulman qo'liga 5 harakatlanuvchi tarzda bog'langan. Membrana 1 markazining itargich orqali siljishi. 4 roker qo'liga 5 uzatiladi, uning uchi harakati o'lchangan farqning kattaligining ko'rsatkichidir. O'lchangan bosim zonasini tashqi muhitdan ajratish elastik muhr yordamida amalga oshiriladi b.
keyinchalik, roker qo'lining 5 uchining ko'rsatuvchi o'qga harakati pinion-sektor mexanizmi yordamida uzatiladi.
7-kirishga musbat bosim, 8-kirishga salbiy bosim qo'llaniladi.
5-rasm. Elastik chiqish muhrli membranali differensial bosim o'lchagichning sxemasi:
1 - membrana;
2 - pastki gardish;
3 - yuqori gardish;
4 - itaruvchi;
5 - rocker;
6 - elastik muhr;
7 - oqim kiritish;
8 - salbiy kirish.
Elastik chiqish muhri bo'lgan diafragma differensial bosim o'lchagichini loyihalashda maksimal ish bosimi roker muhrining xususiyatlari bilan belgilanadi. Bunday muhrning mexanik xususiyatlari qanchalik yuqori bo'lsa, ishlaydigan ortiqcha bosimning qiymati shunchalik katta bo'ladi, lekin metrologik xususiyatlar yomonroq bo'ladi.
Shaklda ko'rsatilgan qurilmani loyihalashda ikki kamerali differentsial bosimni o'lchash tizimi qo'llaniladi. 6. O'lchangan vosita oqimlari "ortiqcha" 1 va "minus" 2 ish kameralariga yo'naltiriladi, ularning asosiy funktsional elementlari avtonom sezgir membranalardir. Bir bosimning ikkinchisidan ustunligi uzatuvchi novda 3 ning chiziqli harakatiga olib keladi, u mos ravishda 6-gachasi roker orqali sektor 4, trubka 5 va o'lchangan parametrning ko'rsatgichni ko'rsatish tizimiga uzatiladi.
Ikki kamerali o'lchash tizimiga ega bo'lgan differentsial bosim o'lchagichlari juda yuqori bo'lmagan statik yuklar, yopishqoq muhitlar va qattiq qo'shimchali muhitlar bilan past differentsial bosimlarni o'lchash uchun ishlatiladi.
Dizaynning qulayligi va soddaligi, nisbatan arzonligi va yuqori ishonchliligi tufayli differentsial bosimni dumaloq miqyosda o'qish tizimiga aylantirish va boshqaruv tizimini tashkil qilishning magnitomexanik printsipi zamonaviy o'lchash asboblarida faol qo'llanilmoqda.
6-rasm. Differensial bosim o'lchagichni ko'rsatadigan ikki kamerali membrana:
1 - "ortiqcha" kamera;
2 - "minus" kamera;
3 - uzatish tayog'i,
4 - sektor;
5 - qabila ;
6 - roker
Magnetomexanik signalni o'zgartirish tizimi bilan differentsial bosim o'lchagichning ishlash printsipi /2-28/ rasmda ko'rsatilgan. 7. Aylanadigan magnit 1, uning uchida o'q 2 o'rnatilgan bo'lib, magnit bo'lmagan metalldan yasalgan korpus 3 ga joylashtirilgan. Ftoroplastik bez 5 bilan muhrlangan magnitlangan mexanik piston 4, ishchi kanalda harakatlanishi mumkin 6. Mexanik piston 4 "minus" bosim tomondan vilkani 7 qo'llab-quvvatlaydi, bu esa o'z navbatida diapazon bilan bosiladi. bahor 8.
7-rasm. Magnetomexanik o'zgartirgichli differentsial bosim o'lchagichning sxemasi:
1 - aylanadigan magnit;
2 - o'q;
3 - tana;
4 - magnitlangan magnitlangan mexanik piston;
5 - floroplastik bez;
6 - ishchi kanal;
7 - qo'ziqorin;
8 - diapazonli bahor;
9 - elektr kontaktlari bloki.
"Plyus" bosim muhiti mos keladigan kirish moslamasi orqali mexanik pistonga ta'sir qiladi va uni vilka 7 bilan birga 6-kanal bo'ylab bunday siljish qarama-qarshi kuchlar - "minus" bosimi va diapazon bahori bilan muvozanatlashguncha harakat qiladi. Mexanik piston 4 ning magnitlangan magnit bilan harakatlanishi aylanadigan magnitning 1 va shunga mos ravishda magnit o'zaro ta'sir orqali u bilan bog'langan ko'rsatkich 2 ning burchak harakatiga olib keladi.Shunday qilib, o'lchangan bosim farqi o'lchovga aylantiriladi. ko'rsatgichning burchak harakati.
O'lchov diapazonini ko'rsatgichning burchak siljishi bilan muvofiqlashtirish diapazondagi prujinaning elastik xususiyatlarini tanlash orqali erishiladi 8.
Bir qator dizaynlarda floroplastik bez 5 elastik membrana bilan almashtiriladi, bu esa qurilmaning ishonchlilik xususiyatlarini oshiradi.
Magnit-mexanik konvertorli differentsial bosim o'lchagichida magnit bilan mexanik pistonning yonidan o'tayotganda mos keladigan elektr kontaktlarini yopadigan yoki ochadigan blok 9 mavjud.
Yuqori ortiqcha bosimlarda ishlaydigan differensial bosim o'lchagichlarining asosiy konstruktiv muammolaridan biri sezgir element yoki uning qismining chiziqli siljishini qurilmaning himoya qobig'i orqali o'tkazish imkoniyatidir. Kichkina bosim pasayishini o'lchashda sezgir elementlar, qoida tariqasida, juda kichik qayta o'rnatish kuchlarini rivojlantiradigan membranalar bo'lib, bu ularning chiziqli harakatlarini qurilmaning himoya qobig'i orqali uzatishni qiyinlashtiradi.
pinning eksenel aylanishiga aylantirish uchun magnitomexanik tizimga ega qurilmalar va unga o'rnatilgan ko'rsatgich magnit maydonlarning o'zaro ta'siri orqali pistonning chiziqli siljishini qurilmaning himoya qobig'i orqali o'tkazishni ta'minlaydi. keyinchalik bu qobiqdan tashqarida mexanik harakatga o'tish:
Magnetomexanik konversiya tizimiga ega asboblarning sezgirligini oshirishga "ortiqcha" va "minus" bosimlarni ajratib turadigan elementning maydonini oshirish orqali erishiladi. Turli xil bosimlarni ajratuvchi va ayni paytda asosiy konvertor bo'lgan bunday element shaklda ko'rsatilgan dizayndagi kabi membrana bo'lishi mumkin. 8. Tizimning asosiy elementlari rasmda ko'rsatilganlar bilan bir xil. 7. Farqi "ortiqcha" va "minus" bosimini ajratib turadigan membrana 10da. Bu membrana markazining itarish moslamasi 11 orqali harakati unga biriktirilgan magnit bilan pistonga uzatiladi.
8-rasm. Kichik bosim pasayishini o'lchash uchun magnitomexanik o'zgartirgichli differentsial bosim o'lchagichning sxemasi:
10 - membrana;
11 - itaruvchi;
12 - qo'ziqorin.
Plug 12 qurilmaga xizmat ko'rsatish, o'rnatish yoki diapazon bahorini o'zgartirish uchun ishlatiladi.
Magnetomexanik transduserli qurilmalar yuqori statik bosimga chidamli - 40 MPa gacha. Shu bilan birga, ular nisbatan kichik xatolik (taxminan 2%) bilan 0 dan 0,25 kPa ... 7 MPa gacha bo'lgan differentsial bosimni o'lchash va nazorat qilishni ta'minlaydi.
Qurilmaning korpusi zanglamaydigan po'lat, Monel qotishmasi , alyuminiy, mis qotishmalari, sintetik massalar kabi metall magnit bo'lmagan metallardan qilingan. Materiallar ish sharoitlari, o'lchangan muhitning xususiyatlari asosida tanlanadi. Magnit piston, membrananing muhrining materiali ham aniqlanadi.
Bu erda zanglamaydigan po'latdan foydalaniladi (SS316,55302)
vilka va diapazon uchun prujina, nitril kauchuk ( Buna -N), florlangan kauchuk ( Viton ) etilen-
propilen (EPDM) kauchuk.
Qurilmalarni loyihalashda ishlatiladigan materiallarni o'zgartirib, bunday qurilmalarning turli xil gazlar, shu jumladan propan-butanning yonuvchan turlari, har xil agressivlikdagi muhitlar uchun qo'llanilishini ta'minlaydi.
63, 80, 100, 150 mm bo'lgan magnitomexanik tizimli qurilmalarning modellari o'lchangan bosimning pasayishini ko'rsatishni (ma'lum bir xato bilan raqamli shkalada ko'rsatish) ta'minlaydi va shuningdek, turli dizayndagi elektr kontakt bloklari bilan to'ldirilishi mumkin.
Misol sifatida rasmda. 9-da 63 mm korpusdagi (DP63) DP differentsial bosim o'lchagichining ko'rinishi ko'rsatilgan.
9-rasm. Magnetomexanik konvertorli differentsial ko'rsatuvchi bosim o'lchagichning ko'rinishi
Magnetomexanik o'zgartirgichli faol differentsial bosim o'lchagichlari oqim liniyalarida filtrlarning tiqilib qolishi, ishlaydigan uskunalarda qo'shimcha gidro- va aerodinamik qarshiliklarning paydo bo'lishini, shu jumladan oqim o'lchagichlari, o'chirish moslamalari va boshqalarni kuzatish uchun ishlatiladi.
|
| |