Методы и средства измерения давления

Принцип действия ио­низационного манометра основан на зависимости от давления тока положитель­ных ионов, образованных в результате ионизации раз­реженного газа. Ионизация газа осуществляется элект­ронами, ускоряемыми электрическим или магнит­ным полями, а также по­средством излучения ра­диоизотопов. При одном и том же количестве электро­нов, пролетающих через газ, или постоянной мощ­ности излучения степень ионизации газа пропорцио­нальна концентрации его молекул, т. е. измеряемо­му давлению

Рис. 11. Термопарный манометр

В простейшем случае наиболее употребим ионизационный манометр с го­рячим   катодом   (рис.  11 ,б), содержащий стеклянную колбу 2, в которую впаяны анод 1 и катод 3. Благодаря разогреву катода источником постоянного тока 4, его по­верхность испускает электроны, которые разгоняются напряжением Uа между катодом и анодом и ионизируют находящийся между ними газ. Сила тока положительных ионов, измеряемая гальванометром 5, является мерой измеряемого давления

p=k ·i+/i-, (10)

где k — постоянная, зависящая от конструкции прибора и состава газа. Для увеличения степени ионизации между катодом и анодом поме­щена сетка, на которую подается напряжение, сообщающее дополнитель­ное ускорение потоку электронов. Манометры этого типа охватывают диапазон от 10-7 до 1 Па, дополняя диапазон измерений термопарного манометра. Погрешности измерений составляют также 10—30 %.

Глава 3.Датчик для измерения избыточного давления Метран-43-ДИ

(Модель 3163)

• Измеряемая среда: жидкость

• Верхний предел измерения 16 МПа

• Характеристика - линейная

• Предел допускаемой основной

   приведенной погрешности ±0,25;±0,5%

• Питание от источника постоянного тока

• Температура окружающей среды -30...+500С

• Степень защиты датчика от воздействия пыли и воды

    IP55 по ГОСТ 14254

• Виброустойчивое исполнение V1 и V2 по ГОСТ 12997

• Коррозионностойкие материалы

• Диапазоны измерений перенастраиваются

• Контроль выходного сигнала без разрыва сигнальной цепи

• Внесен в Госреестр в качестве средства измерения под № 13576-93

Датчик для измерения избыточного давления Метран-43-ДИ предназначен для преобразования избыточного давления в стандартный токовый выходной сигнал дистанционной передачи в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами.

Датчик обеспечивает:

- высокую точность преобразования,

- стойкость к вибро- и гидроударам,

- долговременную стабильность сигнала.

Характеристика - линейная возрастающая или линейная убывающая.

Наибольшее  отклонение  действительной допускаемой  основной  приведенной  погрешности

3

характеристики    от    номинальной    статической характеристики ± γ 0,2; 0,4 для предела допускаемой

основной приведенной погрешности ±0,25%; ±0,5% соответственно.

Вариация (гистерезис) не превышает абсолютного значения

3

предела допускаемой основной приведенной погрешности (γ).

Дополнительная погрешность датчика, вызванная изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур на каждые 10ºС, не превышает:

γ = 0,2+0,05· Рmax , %

             Р1

- для датчиков с пределом допускаемой  основной  приведенной  погрешности  γ = ±0,25%;

γ = 0,4+0,1· Рmax , %

             Р1

-  для датчиков с пределом допускаемой  основной  приведенной  погрешности  γ = ±0, 5%;

Рmax - максимальный верхний предел измерений для данной  модели датчика;

Р1 – действительное значение верхнего предела измерений

Пульсация выходного сигнала не более 0,25% от диапазона изменения выходного сигнала.

Электрическое питание датчика осуществляется напряжением (36±0,72) В постоянного тока.

Мощность, потребляемая датчиком, не более 1,0 В. А.

Детали измерительного блока изготовлены из стали 12X18Н1 ОТ по ГОСТ 5632.

Материал мембраны - сплав 36НХТЮ по ГОСТ 5632; уплотнительных колец - специальная резина, фторопласт.

Корпус преобразователя электронного изготовлен методом литья под давлением из алюминиевого сплава, не содержащего медь. Защитное покрытие: эмаль МЛ-12 ГОСТ 9754.

Датчики снабжены устройством, позволяющим перенастраивать их на любой из пределов измерений для данной модели.

  Масса датчика модели 3163 – 2,5 кг. Не более.

Схема датчика:

Принцип действия:

Давление рабочей среды воздействует на разделительную мембрану 1 и через жидкость 2 вызывает деформацию чувствительного элемента, прочно скрепленного с мембраной тензопреобразователя 3 . Чувствительный элемент -кристалл сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС). Тензорезисторы соединены в мостовую схему 4. Деформация измерительной мембраны приводит к пропорциональному изменению сопротивления тензорезисторов и разбалансу мостовой схемы. Электрический сигнал с выхода мостовой схемы поступает в дифференциальный усилитель электронного блока 5. Встроенный в усилитель регулятор коэффициента усиления обеспечивает перенастройку диапазонов измерений. Усиленный сигнал преобразуется в унифицированный токовый в преобразователе 6 . Питание всех звеньев электрической схемы датчика осуществляется через узел питания 7. Устройство термокоррекции 8 компенсирует влияние температурных воздействий на тензомост.

3

3