Пневматический дифференциальный преобразователь температуры в давление Советский патент 1983 года по МПК G06G5/00 G01D5/42 

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 заслонкой п евмопреобразователя соплозаслонка Cl .

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

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пневматический датчик температуры, принцип действия которого основан на различии температурных зависимостей у турбулентного и ламинарного дросселей . дтот датчик выполнен по -мостовой схеме и состоит из регулятора входного давления t подключенными к нему сравнительными и измерительными звеньями, выходного узла и линии сброса.

Сравнительное звено состоит из двух турбулентных дросселей, а измерительное - из турбулентного и ламинарного дросселей 2.

Недостатком датчика является ог раниченная точность вследствие низкой чувствительности дроссельных делителей.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом дифференциальном преобразователе температу

10 Еял в давление, содержащем сравнительное и измерительное звенья, каждое из которых состоит из последовательно соединенных входнотчэ и измерительного 5 occeлeй, регулятор дайления, вход

15 которого соединен с каналом заданного давления, а выход - с входными дросселями сравнительного и Измерительного звеньев, выходной узел, линию 2Q сброса, а также задатчик, подстроечный и квазилинейный дроссели, выходной узел выполнен в виде элемен-еа сравнения, плюсовая камера которого связана с выходом входного дросселя сравнительного звена, с другим входом

25 регулятора давления, а через измерительный дроссель сравнительного звена - с линией сброса, минусовая камера элемента сравнения связана через измерительный дроссель измерительного

30 звена с атмосферой, через квазилинейный дроссель - с выходом данного эле мента сравнения, а через подстроечный дроссель с выходом задатчика. На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя. Преобразователь состоит из регуля тора давления 1, сравнительного 2 и измерительного 3 звеньев, каждое из которых содержит входной турбулентны дроссель 4 и измерительный дроссель 5, а также входной турбулентный дрос сель 6 и измерительный дроссель 7 соответственно, элемента сравнения квазилинейного 9, подстроечного 10 дросселей и задатчика 11. Выход РХ) регулятора 1 через сравнительное 2 и измерительное 3 звенья связан с плюсовой Р и минусовой Р камерами элемента 8, выход Р которого является выходом преобразователя Плюсовая камера элемента 8 связана также с другим минусовым входом регу лятора 1 непосредственно и через дроссель 5 с линией сброса. Минусовая камера элемента 8 через дроссел 7, 9 и 10 связана соответственно с линией сброса, с/ выходом преобразов теля и с выходом задатчика 11. Первый плюсовой вход регулятора 1 под ключей к каналу заданного давления Р Дроссели 4 и 6, 5 и 7 подбираютс одинаковыми, следовательно, расходы через сравнительное 2 и измерительно 3 звенья равны Р одинаковой температуре в обоих звеньях. Изменение температуры иэперитель ного дросселя 7 на величину ЛТ приво дит к изменению расхода через него на величину AQ. Это приводит к неко торому изменению давления Р и, следовательно, к изменению давления на выходе элемента 8. Процесс изменения давления Р будет происходить до тех пор, пока расход воздуха через дроссель 9. не скомпенсирует указанное изменение расхода,, т.е. пока не наступит равновесие . Если расходную характеристику дросселя 9 подобрать так, чтобы ском пенсировать нелинейную зависимость расхода через измерительный дроссель 7 от температуры, то получим линейную шкалу преобразователя. Обычно это легко достигается применением ламинарного, либо квазилинейного дросселей, поскольку зависимость рас хода через турбулентно-ламинарный делитель от температуры в узком диапазоне измерения последней имеет сла бо 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 с высокой точностью, и при надлежащем выборе соотношение.упомянутых сопротивлений удаётся получить достаточно высокую чувствительность преобразования (около 0,1 кгс/CMVc) и, сле.довательно, высокую точность измерения температуры. Для настройки начала шкалы служит дроусель 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 (, 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 - с линией сброса, минусовая камер а элемента сравнения связана через измерительный дроссель из.мерительного звена с атмосферой, через квазилинейный дроссель -,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 кола, 1975, с.. 272. 2.Там же, с. 274 (прототип).