Устройство и работа бесшкального датчика давления типа МС-П системы ГСП

Датчики предназначены для непрерывного преобразования в пропорциональный пневматический сигнал величины измеряемого избыточного давления газов или жидкостей.

Прибор состоит из преобразователя и измерительного блока в соответствии с рисунком 14.1. В качестве чувствительного элемента измерительного блока применён сильфон 1.

Измеряемое давление Р_изм преобразуется на чувствительном элементе датчика сильфона 1 в пропорциональное усилие Р, которое через рычажный передаточный механизм 2 и 3 преобразователя автоматически уравновешивается усилием, развиваемым давлением воздуха в компенсационном элементе (сильфоне) обратной связи 4.

При изменении измеряемого давления происходит перемещение рычажной системы и связанной с рычагом 2 заслонки 5 индикатора рассогласования.

1- чувствительный элемент датчика сильфона; 2- рычажный передаточный; 3- механизм; 4- преобразователь;5- компенсационный сильфон обратной связи; 6- индикатор рассогласования; 7- усилитель. Рисунок 14.2 - Схема сильфонного манометра типа МС – П

Возникший на индикаторе сигнал рассогласования управляет через усилитель 6 давлением, поступающим в компенсационный сильфон обратной связи 4 и одновременно в линию дистанционной передачи, являясь мерой измеряемого параметра (Р_вых = 0,2 - 1,0 кгс/см²).

В приборе предусмотрена возможность регулировки диапазона измерений в широких пределах путём изменения передаточного отношения прибора. Регулировка передаточного отношения прибора в пределах 1:10 осуществляется перемещением подвижной опоры вдоль рычагов 2 и 3.

1 – шариковый клапан; 2 – эффективная площадь мембраны; 3 – линия сопла; 4 –манометра; 5 –мембрана; 6 –шариковый клапан; 7 –выходная камера; 5 –камера; 6 – постоянный дроссель; 7 –выходная камера; 8 – пружина; 9 – камера высокого давления; 10 – аслонка. Рисунок 14.3 - Схема усилителя манометра МС - П

Усилитель прибора в соответствии с рисунком 4.2 работает следующим образом. Воздух питания давлением 1,4 кгс/см² поступает в камеру высокого давления 11, откуда через шариковый клапан 1 он попадает в выходные камеры 6 и 9. Величина давления в этих камерах определяется эффективной площадью мембраны 2 и силой пружины 10. Когда сопло индикатора рассогласования в манометре полностью открыто, то давление в камерах равно 30-50 мм рт.ст. Под этим давлением воздух поступает через постоянный дроссель 8 в камеру 7 и в линию 3 сопла манометра. При повышении давления в линии сопла (когда заслонка 12 приблизится к соплу) нарушается равновесие сил, действующих на мембраны. Мембрана 4 закрывает шариковый клапан 5 сброса воздуха в атмосферу, а мембрана 2 открывает шариковый клапан 1, что сразу вызывает повышение выходного давления (р_вых).

Давление в камерах 9 и 6 будет повышаться до восстановления равновесия сил на мембранах. Таким образом, на единицу прироста давления в линии сопла приходится единица прироста выходного давления, иначе говоря, на дросселе 8 будем иметь постоянный перепад давления, равный 30-50 мм рт.ст., который определяется величиной усилия пружины 10 и площадью мембраны 2.

При уменьшении давления в линии сопла (когда заслонка 12 отходит от сопла) силы на мембранах действуют в обратном направлении, что вызывает уменьшение давления в камерах 6 и 9.

Такая конструкция усилителя позволяет получить очень малый расход воздуха в линии сопла и уменьшить величину хода заслонки до 0,001 мм.