Пневматический дифференциальный преобразователь температуры в давление

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СфветскикСоциалистическихРеспублик пп 997044(в 4) М Кд 3 с присоединеиием заявки ЙООб 6 5/00 6 01 О 5/42 Гоеударсткеикый комитет СССР по дедам изобретеиий и открытий(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ 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 заслонкой пйевмопреобразователя псоплозаслонкап 1.Недостатком такого датчика является ограниченная точность, обуслов-.ленная низкой чувствительностью биметаллического элемента.Наибалее 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 звеньями, выходного узла и линии сброса.Сравнительное звено состоит из двух турбулентных дросселей, а измерительное - иэ турбулентного и лами нарного дросселей 23. Недостатком датчика является ограниченная точность вследствие низкой чувствительности дроссельиых делителей.Целью изобретения является повышение точности,Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом диФФеренциальном 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 сбрбса, минусовая камера элемента сравнения. связана через измерительный дроссель измерительного звена с атмосферой, через кваэилиней 997044ный 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 иизмерительного 3 звеньев, каждое изкоторых содержит входной турбулентныйдроссель 4 и измерительный дроссель5, а также входной турбулентный дрос Осель б и измерительный дроссель 7соответственно, элемента сравнения 8,квазилинейного 9, подстроечного 10дросселей и задатчика 11.Выход Р регулятора 1 через сравнительное 2 и измерительное 3 звенья. связан с плюсовой Р и минусовой Ркамерами элемента 8, выход Р которого является выходом преобразователя.Плюсовая камера элемента 8 связанатакже с другим минусовым входом регулятора 1 непосредственно и черездроссель 5 с линией сброса. Минусовая камера элемента 8 через дроссели7, 9 и 10 связана соответственно слинией сброса, сг выходом преобразователя и с выходом задатчика 11. Первый плюсовой вход регулятора 1 подключен к каналу заданного давленияР,Дроссели 4 и б, 5 и 7 подбираются Зродинаковыми, следовательно, расходычерез сравнительное 2 и измерительное3 звенья равны Я =07 при одинаковойтемпературе в обоих звеньях.Изменение температуры измерительного дросселя 7 на величину ЬТ приводит к изменению расхода через негона величину Ь 0, Это приводит к некоторому изменению давления Р и,следовательно, к изменению давления Рна выходе элемента 8. Процесс изменения давления Р будет происходитьдо тех пор, пока расход воздуха через дроссель 9 не скомпенсирует указанное изменение расхода,. т.е. покане наступит равновесие Р =Р . 45Если расходную характеристикудросселя 9 подобрать так, чтобы скомпенсировать нелинейную зависимостьрасхода через измерительный дроссель7 от температуры, то получим линейную шкалу преобразователя. Обычноэто легко достигается применениемламинарного, либо квазилинейногодросселей, поскольку зависимость расхода через турбулентно-ламинарный 55делитель от температуры в узком диапазоне измерения последней имеет слабо выраженную зависимость.Требуемый коэффициент преобразования настраивается по соотношениюсопротивлений 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 0=10 ОС, постоянная времени находится в пределах 3 с).формула изобретенияПневматический дифференциальныйпреобразователь температуры в давление, содержащий сравнительное и измерительное звенья, каждое из которых состоит из последовательно соединенных входного и измерительногодросселей, регулятор давления, входкоторого соединен с каналом заданного давления, а выход - с входнымидросселями сравнительного и измерительного звеньев, выходной узел, линию сброса, а также задатчик, подстроечный и квазилинейный дроссели,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности преобразователя, в нем выходной узел выполнен в виде элемента сравнения, плюсовая камера которого связана с выходом входного дросселя сравнительногозвена с другим входом регуляторадавления, а через измерительный дроссель сравнительного звена - с линиейсброса, минусовая камера элементасравнения связана через измерительный дроссель измерительного звена сатмосферой, через квазилинейный дроссель в ,с выходом данного элементасравнения, а через подстроечныйдроссель - с выходом задатчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ибрагимов И.А. Элементы и системы пневмоавтоматики. М., "Высшаяшкола", 1975, с 272.2. Там же, с. 274 (прототип).997044 ель О.ГудковаИыцьо Корре Соста едактор А.Долинич Техре.Грицен Тираж 704 Государствен лам изобрете Москва, Ж303.4 ППП "Патент"., г.ужгор Проектная,И каз 935/67ВНИИП го комит й и откр Раушска Подписа СССРийнаб., д