8. Оформление отчета

8.1 На титульной стороне двойного листа укажите Ф.И.О. студента группу, наименование лабораторной работы и дату ее выполнения.

8.2 Кратко опишите стенд, цель и порядок выполнения работы.

8.3 Приведите результаты наблюдений и расчетов (таблицы, график, формулы).

8.4 Сделайте выводы по полученным результатам.

8.5 Форма протокола испытаний

Паспортные данные СИТ			Рабочий эталлон				Проверяемое СИТ
Наименование, тип
Диапазон измерения
Кл. точности
№ п/п	Действительное значение давления, кПа	Показывающая часть				Электроконтактная часть
		Показания прибора, кПа	Абсолютная погрешность, кПа	Приведенная погрешность, %	Вариация, кПа	Показания прибора, кПа		Абсолютная погрешность, кПа	Приведенная погрешность, %	Вариация, кПа

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 2-5

Изучение дифференциально – трансформаторной

системы измерения давления

1. Цель работы

Целью работы является оценка работоспособности дифтрансформаторной системы измерения давления на примере бесшкального манометра типа МЭД2365 и вторичного прибора типа КСД3, изучение их устройства, принципов действия и способов наладки.

2. При выполнении лабораторной работы студент должен:

Знать: цель и содержание предстоящей работы, порядок ее выполнения и основные теоретические положения по данной теме.

Уметь: пользоваться измерительными приборами лабораторного стенда.

3. Общие положения

Чувствительным элементом бесшкального манометра дифференциально-трансформаторной системы измерения типа МЭД является трубчатая одновитковая пружина, свободный конец которой механически связан с средечником дифтрансформатора, рассмотренного нами ранее при выполнении лабораторной работы № 2-1.

К манометрам типа МЭД до последнего времени подключали вторичные приборы дифтрансформаторной системы измерения, например, типа КСД3, образуя схему, приведенную на рис.2.12. Эту достаточно устаревшую схему измерения можно и сейчас видеть в работе на ряде промышленных предприятий.

Автоматические компенсационные вторичные приборы типа КСД3 реализуют нулевой метод измерения и имеют встроенный дифтрансформатор обратной связи, идентичный дифтрансформатору манометра МЭД.

Рис.2.12 Дифференциально – трансформаторная схема измерения давления

Для настройки диапазона выходного сигнала вторичные обмотки IIa, IIб дифтрансформатора манометра типа МЭД шунтированы резисторами R1 и R2. С той же целью вторичные обмотки IIв, IIг дифтрансформатора в приборе КСД3 шунтированы аналогичными резисторами R3, R4.

Вторичные обмотки IIa, IIб манометра включены встречно вторичным обмоткам IIв, IIг вторичного прибора, образуя как бы четырехплечий мост.

Последовательное включение обмоток 1а, 1б в линии питания 24В этого моста позволяет уменьшить влияние промышленных помех. Если, например, электромагнитные помехи по длине лини связи манометра МЭД с КСД3 привели к изменению напряжениия питания в обмотках 1а, 1б, это приводит к изменению выходных напряжений идентичных дифтрансформаторов этих приборов на одну величину. А поскольку вторичные обмотки дифтрансформаторов включены встречно, то эти изменения напряжения взаимно компенсируются и не отражаются на показаниях КСД3.

Общее разностное напряжение (сигнал рассогласования)  обмоток IIa, IIб, IIв, IIг поступает на вход усилителя У, к которому подключен реверсивный электродвигатель РД. Вал двигателя при помощи кулачка 1 механически связан со стрелкой 2 и штоком 3 сердечника 4 обратной связи прибора. Профиль кулачка 1 приборов КСД3 может быть линейным, степенным или квадратичным. При измерении давления используют кулачок с линейной зависимостью перемещения сердечника 4 от величины сигнала рассогласования .

При изменении измеряемого давления меняется положение сердечника дифтрансформатора манометра МЭД, что вызывает отличный от нуля сигнал разбаланса 0 , который при помощи усилителя У и реверсивного электродвигателя РД преобразуется в перемещение сердечника дифтрансформатора вторичного прибора КСД3 в сторону уменьшения этого сигнала: 0. Когда разбаланс снижается до нуля (=0), двигатель останавливается и оператор считывает показания.

Для удобства наладки и эксплуатации в дифтрансформаторе КСД3 предусмотрена третья дополнительная обмотка III, которая шунтирована потенциометром R6 сопротивлением 100 Ом и предназначена для коррекции нулевого положения сердечника 4 обратной связи. Эта обмотка включена последовательно с вторичными обмотками ПП и ВП и вырабатывает дополнительное напряжение (смещения), подаваемое на вход усилителя прибора.

Потенциометром R6 корректируют начало, а потенциометром R3 – конец диапазона измерения. Шлицы (под отвертку) «Нуль» и «Диапазон» этих потенциометров видны внизу справа при открытой крышке КСД3. Там же находится кнопка SB «Контроль», при нажатии на которую стрелка ВП должна установиться на контрольную метку шкалы, что свидетельствует об исправности системы измерения. Для настройки чувствительности ВП и требуемого успокоения показаний в усилителе предусмотрены шлицы потенциометров «Чувствительность» и «Обратная связь».

Сегодня морально устаревшие вторичные приборы дифференциально-трансформаторной системы (КСД) заменяют микропроцессорными контроллерами, например, типа БПВI-10(Рис.2.13).

Дифтрансформатор

манометра МЭД МЭД2365

Выходной

сигнал

4…20 мА

Сеть

~220В

Рис. 2.13 Схема подключений микропроцессорного преобразователя сигнала датчика взаимной индуктивности типа БПВИ-10

К блоку преобразования сигнала взаимной индуктивности БПВИ-10 подключают один дифтрансформаторный датчик, первичная обмотка которого запитывается напряжением от внутреннего источника блока. При этом БПВИ-10 преобразует сигнал от подключаемого к нему манометра МЭД2365 в выходные сигналы: унифицированный (0…5/0…20/4…20 мА или 0…10В), дискретные (сигнализирующие/ управляющие сухие контакты) и сигнал интерфейса RS-485. Для передачи информации в компьютер используют блок преобразования интерфейса типа БП-52 (см. позицию 20, рис.2.10), смонтированный на лабораторном стенде.

Внутреннее программное обеспечение БПВИ-10 позволяет калибровать прибор при помощи внешнего эталона аналогового сигнала (например, образцового манометра), производить различные математические операции, в том числе цифровую фильтрацию, масштабирование и интегрирование входного сигнала.

На лицевой панели БПВИ-10 имеются цифровой индикатор текущего значения измеряемого параметра и светодиодные индикаторы его отклонений за допустимые границы, кнопки настройки.

Более подробно преобразователь БПВИ-10 будет изучен нами в цикле лабораторных работ Модуля 4.