А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Мембранний чутливий елемент

Мембранний чутливий елемент представляє собою замкнутий простір, обмежений з одного боку гнучкої металевої або гумової мембраною. Мембрани пружної, і при збільшенні або зменшенні тиску в чутливому елементі їх центри переміщуються. Ці переміщення через різні механічні зчленування передаються на стрілку приладу, що показує або на пристрій дистанційної передачі. У деяких типах приладів вимірюється не переміщення чутливого елемента, а зусилля, що розвивається їм.

Мембранний чутливий елемент був розглянутий вище. Прилади типу диференціального манометра, кільцевих ваг і дзвони, якщо в них використовується для вимірювання перепаду тиску рідина, побудовані на принципі сполучених посудин або U-подібної трубки.

Мембранний чутливий елемент представляє собою замкнутий простір, обмежений з одного боку гнучкої металевої або гумової мембраною. Мембрани пружної і при збільшенні або зменшенні тиску в чутливому елементі їх центри переміщуються. Ці переміщення через різні механічні зчленування передаються на стрілку приладу, що показує або на пристрій дистанційної передачі. У деяких типах приладів вимірюється не переміщення чутливого елемента, а зусилля, що розвивається їм.

Схема мембранного чутливого елемента тиску. У мембранного чутливого елемента ефективна площа залежить від конструкції мембрани (плоска або гофрований) і від способу закладення країв мембрани.

Статичні характеристики чутливого елемента тиску. Для мембранного чутливого елемента така залежність справедлива при переміщеннях, що не перевищують товщини матеріалу мембрани.

Згадані вище недоліки мембранних чутливих елементів стають несуттєвими, якщо прилад побудований за схемою силової компенсації. В таких приладах тягове зусилля, що створюється вимірюваним тиском, автоматично врівноважується зусиллям, створюваним вантажний, пневматичної чи електромеханічної системою, причому існує однозначна залежність між вимірюваним тиском і величиною або плечем дії врівноважує зусилля. Систему пневматичного врівноваження особливо зручно застосовувати в дистанційних приладах з пневматичної передачею результатів вимірювання.

Найбільш проста захист мембранного чутливого елемента упором, що обмежує переміщення деякої ділянки пружного елемента: центру мембрани (фіг. Мембрана буде витримувати більшу перевантаження, якщо, крім центру, обмежити переміщення гофр (фіг. Повне обмеження деформацій може бути досягнуто при посадці пружного елемента на профільований упор (фіг.

на рис. 74 зображено мембранний чутливий елемент, застосовуваний для виміру розрідження. Він складається з двох кришок 1 і 7 між фланцями яких затиснута матерчатий мембрана 8 виготовлена з аеростатного полотна. По обидва боки мембрани прикріплені два алюмінієвих диска.

Як приклад такої мембранний чутливий елемент тиску показаний на фіг. Мембрана являє шкіряний диск /, затиснутий по колу між двома половинками корпусу 4 в якому розміщується мембрана. Шкіра мембрани піддається, як правило, спеціальної обробки для додання їй необхідних якостей. Штуцери 2 і 3 служать для подачі вимірюваного тиску. Якщо вимірюється тиск в одній точці, то використовується один штуцер для подачі цього тиску в камеру мембрани, інший штуцер при цьому з'єднується з атмосферою. При вимірюванні різниці тисків використовуються обидва штуцери, при цьому тиску по обидві сторони мембрани будуть різні. На шток буде передаватися сила, пропорційна різниці цих тисків.

Схема індукційного датчика тиску ДД. | Схема дзвонового дифманометра ДК. У теплофізичних випробуваннях манометри з мембранними чутливими елементами використовуються для вимірювання швидких змін тиску і його пульсацій. Для перетворення переміщень мембрани в електричний сигнал використовуються індуктивні і ємнісні перетворювачі. Схема індукційного датчика тиску ДД представлена на рис. 1117. При зміні зазору між мембраною 1 і індуктивним перетворювачем 2 по гіперболічної залежності змінюється його індуктивний опір, який вимірюється за допомогою моста змінного струму. для виключення впливу динаміки підвідних ліній на характеристики манометра датчики вгвинчуються в стеіку трубопроводу, де проводиться вимірювання тиску.

Схеми дії гідравлічних підсилювачів.

На струминну трубку діє зусилля від мембранного чутливого елемента і від протидіє пружини.

Очевидно, створення єдиної методики проектування мембранних чутливих елементів, придатної для всіх варіантів технічних завдань, не представляється можливим. 
Принцип дії реле заснований на сприйнятті мембранним чутливим елементом контрольованого тиску і впливу на електричне контактний пристрій, що викликає включення сигнального ланцюга.

Механізм ручного налаштування. Його встановлюють на корпусі гідравлічного підсилювача або мембранного чутливого елемента. Механізм ручного налаштування складається з корпусу /, штока 3 покажчика 4 регулювального гвинта 5 і наконечника 6 імпульсної пружини.

гідравлічні і пневматичні авторегулятори компонуються шляхом поєднання мембранних чутливих елементів із струменевими трубками або сопловими Золотниками для регулювання тиску, розрідження і витрати середовища. Регулятори температури працюють зазвичай за принципом манометрических термометрів або температурних ампул в поєднанні з регулюючим органом.

Механізм ручного налаштування. Його встановлюють на корпусі гідравлічного підсилювача або мембранного чутливого елемента. механізм ручного настройки складається з корпусу /, штока 3 покажчика 4 регулювального гвинта 5 і наконечника 6 імпульсної пружини.

Механізм ручного налаштування. Його встановлюють на корпусі гідравлічного підсилювача або мембранного чутливого елемента. У корпусі механізму передбачений спеціальний сальник 2 для герметизації порожнини мембранного чутливого елемента. Завдання регулятору в межах відповідного діапазону настройки встановлюють вручну обертанням регулювального гвинта 5 і стисненням імпульсної пружини.

Ізодромний регулятор. Ізодромний регулятор (рис. 124) складається з мембранного чутливого елемента, струменевого підсилювача, підсилювача потужності з відсічним золотником, задатчика з пружиною і ізодрома з важеля передачею.

Схема гідростатичного плотномера. На рис. 9.3 приведена схема гідростатичного плотномера з мембранними чутливими елементами. У порожнині нижньої 4 і верхньої 5 мембран по змійовику 10 і сполучної трубки б по дається вода, яка затемна трубці 11 зливається в дренаж.

Схема позиционера ПР-10.

На рис. 163 приведена схема позиционера ПР-10 з мембранним чутливим елементом. Пневматичний сигнал від регулятора надходить в глуху камеру В, утворену мембранами 1 і 2 зібраними в один блок.

Загальний вигляд і схема позиционера П - Ь. На рис. 830 приведена схема позиционера ПР-10 з мембранним чутливим елементом. Пневматичний сигнал від регулятора надходить в глуху камеру В, утворену мембранами 1 і 2 зібраними в один блок.

Конструктивна схема регулятора тиску непрямої дії. На малюнку: /- об'єкт; 2 - мембранний чутливий елемент; 3 - струменевий трубка-підсилювач; 4 - виконавчий пристрій - силовий циліндр; 5 - регулюючий клапан.

Нелінійний елемент з обмеженням і його статична характеристика. Як приклад нелінійного елемента з обмеженням можна привести мембранний чутливий елемент (рис. 7 - 2 б), якщо в якості вхідної величини прийняти перепад тисків, що діють з двох сторін на мембрану - ДуВвх, а за вихідну величину - переміщення Хвих штока, жорстко пов'язаного з мембраною.

Двохкаскадний гідравлічний підсилювач типу УДКГ-4 (позначення позицій 1 - 14. В корпусі задатчика передбачено спеціальне ущільнення, герметизуюче порожнини мембранного чутливого елемента. Принципова схема позиционера ПР-10. А, Б, В - камери. 1 2 - мембрани. 3 - хвостовик. 4 - клапан. s - пружина. 6 - шток. На рис. V.58 приведена принципова схема позиционера ПР-10 з мембранним чутливим елементом.

Схема вимірювання тиску всмоктування насоса манометром Мак-Леода. Деформаційні манометри з трубчастими (спіраль Бурдона) або мембранними чутливими елементами для вимірювання тиску вище 100 мм рт. ст. добре відомі і широко застосовуються в техніці.

Для вимірювання малих тисків і розрідження застосовують манометри з сильфонні і мембранними чутливими елементами, Сильфон гофрована циліндричну ємність, яка змінює свої лінійні розміри при перепаді тисків всередині і поза нею. Якщо підвищується тиск в корпусі 3 сильфонного механізму, то сильфон стискає пружину /і шток 4 переміщається на величину, пропорційну перепаду тисків в корпусі 3 і в порожнині сильфонного механізму.

Індуктивний датчик. | Ємнісний манометрический датчик.

Схема індуктивного датчика зображена на рис. 5.8. Прилад складається з мембранного чутливого елемента 3 із закріпленим на ньому залізним сердечником 6 і індуктивної котушкою 4 із залізним сердечником. Таким чином, індуктивність котушки змінюється пропорційно вимірюваному тиску.

У корпусі механізму передбачений спеціальний сальник 2 для герметизації порожнини мембранного чутливого елемента. Завдання регулятору в межах відповідного діапазону настройки встановлюють вручну обертанням регулювального гвинта 5 і стисненням імпульсної пружини.

У корпусі механізму передбачений спеціальний сальник 2 для герметизації порожнини мембранного чутливого елемента. Завдання регулятору в межах відповідного діапазону настройки встановлюється вручну обертанням регулювального гвинта 5 і стисненням імпульсної пружини.

Механізм настройки з приводом від ізодрома типу МНПІ-1. | Механізм дистанційної настройки типу МДН-1. Її конфігураційний пристрій типу МНПІ-1 встановлюється на гідравлічному підсилювачі або на мембранному чутливому елементі і приводиться в дію від ізодрома (типу ІГ-1 або ІГ-2) або від механізму дистанційної настройки типу МДН-1. Нижній кінець важеля за допомогою голки і стягнутий пружини з'єднується зі штоком гідравлічного ізодрома.

Керуючий гідравлічний (пневматичний) сигнал подається на вхідний пристрій (мембранний чутливий елемент) 4 нажимная голка якого передає на важіль 3 зусилля, пропорційне вхідного сигналу. Під дією цього перепаду переміщається золотник 5 поєднуючи одну з порожнин гідроциліндра /с напірної, а іншу - із зливною магістраллю. Одночасно зміщується заслінка 6 сопел зворотного зв'язку, вирівнюючи тиску в междроссельной камерах і таким чином обмежуючи переміщення золотника, що визначає швидкість руху поршня гідроциліндра. При переміщенні поршня гідроциліндра змінюється натяг пружини зворотного зв'язку 2 завдяки чому врівноважується зусилля, що розвивається чутливим елементом. При цьому заслінки 7 і 6 а також золотник 5 встановлюються в середнє положення і переміщення поршня припиняється. Таким чином, поршень завжди встановлюється в положення, пропорційне вхідного сигналу.

Позиционер ПР-10. Позиционер ПР-10 (рис. 11 - 3) побудований з використанням мембранного чутливого елемента і діє за принципом силової компенсації. Вхідний пневматичний сигнал, вступаючи від регулюючого пристрою через штуцер 2 в камеру А, розвиває на мембранному блоці 1 спрямоване вниз зусилля. На шток того ж мембранного блоку передається зусилля стиснення пружини 5 спрямоване вгору.

Керуючий гідравлічний сигнал РВХ (рис. 63 б) подається на мембранний чутливий елемент 8 нажимная голка якого створює на важелі 7 зусилля, пропорційне значенню вхідного сигналу.

Керуючий гідравлічний сигнал Рвх (рис. 50 б) подається на мембранний чутливий елемент 8 нажимная голка якого створює на важелі 7 зусилля, пропорційне значенню вхідного сигналу. Під дією цього перепаду золотник 4 переміщається, поєднуючи одну з порожнин гідроциліндра 11 з напірної, а іншу - із зливною лінією. Одночасно зміщується заслінка 5 сопел зворотного зв'язку, вирівнюючи тиск в междроссельной камерах і, таким чином, обмежуючи переміщення золотника, що визначає швидкість руху поршня 12 гідроциліндра. При переміщенні поршня змінюється натяг пружини зворотного зв'язку, завдяки чому врівноважується зусилля, що розвивається чутливим елементом. При цьому заслінки 6 і 5 а також золотник 4 встановлюються в середнє положення і переміщення поршня припиняється. Таким чином, поршень завжди встановлюється в положення, що відповідає значенню вхідного сигналу.

Принцип дії регулятора заснований на зрівноважуванні зусилля, що розвивається регульованим тиском на мембранному чутливому елементі.

Механізми ручного налаштування ( задають пристрої) встановлюють на корпусі гідравлічного підсилювача або мембранного чутливого елемента і кріплять чотирма гвинтами, що вставляються в отвори в корпусі пристрою, що задає. Перемикаючі пристрої встановлюють на корпусі гідравлічного підсилювача і кріплять чотирма гвинтами, для чого в корпусі перемикає пристрої передбачені спеціальні отвори.

Для отримання потрібного співвідношення газ - повітря в якості первинного приладу в регуляторі використовується мембранний чутливий елемент з трьома порожнинами. Тиск повітря, що підводиться до пальника, подається в верхню порожнину; в проточну порожнину мембранної камери подається горючий газ; в нижню порожнину первинного приладу надходить повітря атмосферного тиску.

Якщо мембранна коробка деформована, виявлені дефекти в зварних швах, є тріщини, через які частково витекла заповнює блок рідина, то мембранний чутливий елемент підлягає заміні.

Схема дифманометра з млявою мембраною.

До недоліків мембранних приладів відносяться невеликий хід рухомого центру чутливого елемента, значне відхилення жорсткості мембрани від розрахункової і труднощі регулювання жорсткості мембран. Ці недоліки мембранних чутливих елементів усуваються в приладах, побудованих за схемою силової пневматичної або електричної компенсації.

У позиційних регуляторах і сигналізаторах рівня в якості чутливих елементів застосовують поплавець або мембрану. Принцип дії мембранних чутливих елементів заснований на впливі тиску контрольованої речовини на гумову мембрану, вмонтовану в стінку ємності. Для сигналізації рівня сипучих матеріалів в якості чутливого елемента використовуються електричні провідники, дія яких заснована на залежності провідності електричного кола від зміни ступеня занурення провідників (електродів) в шар сипучого матеріалу.

Урівноваження вимірюваного перепаду тиску може здійснюватися інакше. У Дифманометр компенсаційного типу з мембранними чутливими елементами перепад тиску врівноважується протидіє силою від стороннього джерела енергії, керованого релейно-підсилювальним пристроєм. Найчастіше сучасні діфманометри компенсаційного типу виготовляють за схемами, наведеними в § 13 - 6 і 13 - 7 і створюють на виході уніфікований вихідний сигнал.

Пристрій дроссельного регулятора до себе з мембранним чутливим елементом показано на рис. 99 а. Знизу на мембрану діє регульоване тиск РВХ, яке подається в підміни-лайливу порожнину через отвір в клапані 1 внутрішню порожнину ущільнювача сильфона 2 отвори в кришці 4 силь-фону. Це зусилля передається на шток 3 жорстко з'єднаний з клапаном, і далі через наконечник 5 і спрямовуючу тарілку 7 на мембрану. Діюча на клапан різниця тисків ДррВх-Рови створює силу, спрямовану вгору. При підвищенні тиску РВХ мембрана прогинається вгору. Під дією пружини 16 шток 3 також піднімається. Клапан, відриваючись від сідла 15 відкриває прохід пару холодоагенту.

Пристрій дроссельного регулятора до себе з мембранним чутливим елементом показано на рис. 99 а. Знизу на мембрану діє регульоване тиск Ре, яка подається в підміни-лайливу порожнину через отвір в клапані /, внутрішню порожнину ущільнювача сильфона. Це зусилля передається на шток 3 жорстко з'єднаний з клапаном, і далі через наконечник 5 і спрямовуючу тарілку 7 на мембрану. Діюча на клапан різниця тисків Др Рвх - вих створює силу, спрямовану вгору. При підвищенні тиску РВХ мембрана прогинається вгору. Під дією пружини 16 шток 3 також піднімається. Клапан, відриваючись від сідла 15 відкриває прохід пару холодоагенту.

Схема повороту характеристики компресора регулятором. Газ з трубопроводу лінії всмоктування надходить в компресор і нагнітається в газосборнік. Вимірювання тиску газу в газозбірнику здійснюється мембранним чутливим елементом. Зміна тиску в газозбірнику супроводжується різним прогином мембрани і переміщенням жорстко пов'язаного з нею штока. Шток пов'язаний важелем першого роду з засувкою, встановленої на всмоктуючому трубопроводі. Переміщення засувки змінює опір руху всмоктуваного в компресор газу. При збільшенні опору тиск газу на вході в компресор знижується, що призводить до зменшення продуктивності компресора.