Пневматический дифференциальный преобразователь температуры в давление

 

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетскик

Соцнвлистическия

Республик пп997044 (61 ) Дополнительное к ввт.,свид-ву(22) Заявлено 25.0б. 81 (21) 3305149/18-24 (54) М. Кл.з с присоединеиием заявки H9G Об G 5/00

G 01 D 5/42

Гоеударсткеикый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 150283. Бюллетень Йо6

Дата опубликования описания 156283

РЙУДК 621-525 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

P.ß.Äóáèëü, A.Ë.ÊîëîéäåHêî и A.È.Fèðìàí

1

1 (71 ) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ТЕИПЕРАТУРЫ В ДАВЛЕНИЕ

Изобретение относится к пневматическим датчикам температуры и может быть использовано в системах автоматического контроля и регулирования температуры.

Известен пневматический датчик температуры дилатометрического типа, состоящий из биметаллического чувствительного элемента, являющегося за..слонкой пйевмопреобразователя "соплоз аслонка" 1 ).

Недостатком такого датчика является ограниченная точность, обуслов- .ленная низкой чувствительностью биметаллического элемента.

НаибОлее близким по технической сущности к изобретению является пневматический датчик температуры, прин. цип действия которого основан на .различий температурных зависимостей у турбулентного и ламинарного дросселей. Этот датчик выполнен по .мостовой схеме и состоит из регулятора входного давления с подключенными к нему сравнительными и измерительными-звеньямй, выходного узла и линии сброса.

Сравнительное звено состоит из двух турбулентных дросселей, а измерительное - иэ турбулентного и лами» нарного дросселей f2).

Недостатком датчика является ограниченная точность вследствие низкой чувствительности дроссельиых делителей.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом дифферен-. циальном преобразователе температу= ры в давление, содержащем сравнительное и измерительное звенья, каждое из которых состоит из последовательно соединенных входного и измерительного дросселей, регулятор давления, вход которого соединен с каналом заданного давления, а выход - с входными дросселями сравнительного и измерительного звеньев, выходной узел, линию сброса, а также задатчик, подстроечный и квазилинейный дроссели, выходной узел выполнен .в виде элемента сравнения, плюсовая камера котороЮ связана с выходом входною дросселя сравнительного звена, с другим входом регулятора давления, а через измерительный дроссель сравнительного звена - с линией сброса, минусовая камера элемента сравнения. связана через измерительный дроссель измерительного звена с атмосферой, через кваэилиней997044 ный дроссель — с выходом данного элемента сравнения, а через подстроечный дроссель с выходом задатчика.

На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь состоит из регулятора давления 1, сравнительного 2 и измерительного 3 звеньев, каждое из которых содержит входной турбулентный дроссель 4 и измерительный дроссель 5, а также входной турбулентный дрос- 10 сель б и измерительный дроссель 7 соответственно, элемента сравнения 8, квазилинейного 9, подстроечного 10 дросселей и задатчика 11.

Выход Р регулятора 1 через сравнительное 2 и измерительное 3 звенья . связан с плюсовой Р и минусовой P" камерами элемента 8, выход Р которого является выходом преобразователя.

Плюсовая камера элемента 8 связана также с другим минусовым входом регу- 20 лятора 1 непосредственно и через дроссель 5 с линией сброса. Минусовая камера элемента 8 через дроссели

7, 9 и 10 связана соответственно с линией сброса, с, выходом преобразова- Я5 теля и с выходом задатчика 11. Первый плюсовой вход регулятора 1 подключен к каналу заданного давления

Р, Дроссели 4 и б, 5 и 7 подбираются gg одинаковыми, следовательно, расходы через сравнительное 2 и измерительное

3 звенья равны Q =0> при одинаковой температуре в о боих з вен ьях.

Изменение температуры из ерительного дросселя 7 на величину ЬТ приводит к изменению расхода через него на величину ЬQ, Это приводит к некоторому изменению давления Р и, следовательно, к изменению давления P на выходе элемента 8. Процесс изменения давления P будет происходить до тех пор, пока расход воздуха через дроссель 9. не скомпенсирует указанное изменение расхода,. т.е. пока не наступит равновесие Р =Р . 45

Если расходную характеристику дросселя 9 подобрать так, чтобы скомпенсировать нелинейную зависимость расхода через измерительный дроссель

7 от температуры, то получим линей- 50 ную шкалу преобразователя. Обычно это легко достигается применением ламинарного, либо квазилинейного дросселей, поскольку зависимость расхода через турбулентно-ламинарный 55 делитель от температуры в узком диапазоне измерения последней имеет слабо выраженную зависимость.

Требуемый коэффициент преобразования настраивается по соотношению сопротивлений дросселей 4-6, 5 -7 и 9. ®

При этом благодаря высокой чувствительности регулятора 8, обеспечивающего равенство давлений Р =Р" с выл сокой точностью, и при надлежащем. выборе соотношение. упомянутых сопротивлений удается получить достаточно высокую чувствительность преобразования (около 0,1 кгс/см / С) и, сле,довательно, высокую точность измерения температуры.

Для настройки начала шкалы служит дроссель 10 и задатчик 11, с помощью которых формируется дополнительный расход воздуха в измерительное звено

3. Этот расход имитирует нагревание дросселя 7 до температуры, соответствующей началу отсчета.

Как показали результаты предварительных испытаний, предложенный преобразователь, по сравнению с прототипом, обеспечивает существенное повышение точности (погрешность не превышает + 2,5% от диапазона измерения (l3=-10 С, постоянная времени находится в пределах 3 с) .

Формула изобретения

Пневматический дифференциальный преобразователь температуры в давление, содержащий сравнительное и измерительное звенья, каждое из которых состоит из последовательно соединенных входного и измерительного дросселей, регулятор давления, вход которого соединен с каналом заданного давления, а выход — с входными дросселями сравнительного и измерительного звеньев, выходной узел, линию сброса, а также задатчик, подстроечный и квазилинейный дроссели, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в нем выходной узел выполнен в виде элемента сравнения, плюсовая камера которого связана с выходом входного дросселя сравнительного звена,, с другим входом регулятора давления, а через измерительный дроссель сравнительного звена — c линией сброса, минусовая камера элемента сравнения связана через измерительный дроссель измерительного звена с атмосферой, через квазилинейный дроссель вЂ,с выходом данного элемента сравнения, а через подстроечный дроссель - с выходом задатчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ибрагимов И ° А. Элементы и системы пневмоавтоматики. М., "Высшая школа", 1975, с.. 272.

2. Там же, с. 274 (прототип).

997044

Составитель О.Гудкова

Редактор A.Äîëèíè÷ Техред К.Иыцьо Корректор А.Гриценко

Заказ 935/67 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент"., г.ужгород, ул.Проектная, 4