Передачей показаний

Ротаметры типа РЭ предназначены для измерения объёмного расхода плавно изменяющихся однородных потоков чистых и слабозагрязненных жидкостей с дисперсными включениями инородных частиц, и преобразования его в индуктивность по дифференциально-трансформаторной связи

Ротаметры электрические РЭ выполняются в 2-х исполнениях:

- РЭ – пыле-брызго-защищённом;

- РЭВ - взрывозащищенном.

Принципиальная схема ротаметра типа РЭ представлена на рис. 4

Ротаметр типа РЭ состоит из стального корпуса 2, внутри которого имеется камера 8 и коническая трубка 7 расширением вверх. Эта трубка из нержавеющей стали является измерительным элементом ротаметра. В нижнюю часть корпуса 2 впаяна направляющая трубка из нержавеющей стали с насаженной на неё индукционной катушкой, первичные обмотки её 5 включены последовательно, а вторичные 6 – встречно.

Рис.4. Ротаметр типа РЭ

Внутри конической трубки 7 расположен грибообразный поплавок 1 со стержнем 3, который через упорную шайбу пропущен в направляющую трубку. На нижнем конце стержня 3 закреплён стальной плунжер 4. При отсутствии расхода плунжер должен находиться в средней части индукционной катушки.

Как и в ротаметре РС, здесь положение поплавка также зависит от расхода измеряемой среды, с увеличением его поплавок перемещается вверх до уравновешивания перепада давления весом поплавка, плунжера и стержня.

Поплавок 1 жестко связан с плунжером 4, перемещающимся в индукционных катушках 5 и 6. Поэтому каждому значению расхода соответствует строго определенное положение плунжера в индукционных катушках, Ход плунжера в катушках колеблется в пределах ±10 мм.

Перемещение плунжера преобразуется в пропорциональное электрическое напряжение ∆U = e₁ – e₂ путём изменения магнитной индукции между первичной обмоткой возбуждения 5 и двумя вторичными обмотками 6, включенными встречно.

I

В качестве вторичного прибора, работающего в комплекте с ротаметрами РЭ, применяют электронный дифференциально-трансформаторный прибор типа КСД-3, принципиальная схема которого приведена на рис 5.

Рис.5. Ротаметр РЭ с дифференциально-трансформаторный

прибором.

Измерительная схема комплекта с дифференциально-трансформаторной передачей состоит из двух индукционных катушек (одна из них помещена в преобразователе расхода РЭ, другая – во вторичном приборе), усилителя УС, реверсивного двигателя РД, кулачка 1 и измерительного устройства. Каждая индукционная катушка состоит из первичной и вторичной обмотки. Внутри катушки КСД-3 так же, как и в ротаметре РЭ, находится стальной плунжер. Первичные обмотки катушек соединены между собой последовательно, а вторичные состоят из двух одинаковых секций включённых навстречу друг другу. При подаче напряжения переменного тока на первичные обмотки, в вторичных обмотках индуктируется э.д.с., величина которой в каждой секции зависит от положения сердечников. Если сердечник ротаметра находится в начальном (среднем положении), то э.д.с. каждой секции вторичной обмотки преобразователя расхода будут равны по величине, но направлены навстречу друг другу и их результирующая э.д.с. .

Аналогично и для катушки вторичного прибора . Следовательно, напряжение на входе УС:

= 0.

При изменении расхода вещества поплавок с плунжером ротаметра перемещается в другое положение, вследствие этого произойдет перераспределение магнитного потока в обмотке катушки. Индуктируемые э.д.с. в секциях катушек РЭ будут различными по величине и на концах вторичной обмотки появятся напряжение небаланса , которое подается на вход УС вторичного прибора. Величина и фаза напряжения небаланса зависят от величины и направления перемещения сердечника преобразователя расхода. Напряжение небаланса после усиления подводится к управляющей обмотке реверсивного двигателя РД и приводит его в движение. Последний, вращая кулачок перемещает плунжер катушки вторичного прибора в положение равенства напряжений и индуктируемых во вторичных обмотках катушек. Одновременно пepeместится показывающая стрелка вторичного прибора. Таким образом, каждому положению плунжера катушки первичного преобразователя соответствует определенное, положение плунжера катушки вторичного прибора КСД-3.

Компенсирующий преобразователь прибора КСД-3 имеет три обмотки I-III. Дополнительная обмотка III предназначена для корректировки нулевого положения стрелки (пера) вторичного прибора. Она расположена в средней части преобразователя и шунтируется переменным резистором . Вторичная обмотка II компенсирующего преобразователя шунтирована резисторами , , . Резистор служит для регулировки диапазона. Резистор , выполненный из медной проволоки, предназначен для компенсации изменения сопротивления вторичной обмотки прибора при изменении температуры окружающей среды. Напряжение рассогласования на вход усилителя УС подается через интегрирующую ячейку (резистор и емкость ), предназначенную для компенсации фазового сдвига в элементах схемы.

Для контроля исправности прибора имеется кнопка «К», при нажатии и которой стрелка прибора должна установиться на контрольной отметке. При этом шунтируются вторичные обмотки катушки ротаметра и катушки корректировки нуля вторичного приборе. Так как на вход усилителя УС подается сигнал только от компенсирующего преобразователя, то плунжер его должен занять среднее положение. Этому положение плунжера cooтветствует положение стрелки против контрольной отметки (на шкале прибора это жирная точка), равной 24 % шкалы.

Для измерения расхода во взрывоопасных и пожароопасных условиях применяются ротаметры РП с пневматической дистанционной передачей. Пример промышленного ротаметра типа РП представлен на рис. 6.

Ротаметры РП представляют собой приборы постоянного перепада давления и предназначены для измерения объемного расхода плавноменяющихся однородных потоков чистых и слабозагрязненных жидкостей с дисперсными включениями инородных частиц и преобразования его в унифицированный пневматический выходной сигнал. Принципиальная схема ротаметра РП приведена на рис. 7.

Рис. 6. Ротаметр РП с дистанционной передачей и местной шкалой показаний

Прибор состоит из двух основных частей: собственно ротаметра и механизма пневматической дистанционной передачи. Собственно ротаметр состоит из конического поплавка 1, диафрагмы 2 и цилиндрической металлической трубки 3 из стали Х18Н9Т; имеются модели ротаметров с поплавком, перемещающимся внутри конусной трубки. На штоке 4 закреплены два цилиндрических постоянных магнита 5, обращенные друг, к другу одноименными полюсами. Магниты перемещаются вместе с поплавком внутри трубки 6, выполненной из немагнитного материала.

Снаружи трубку 6 охватывает вилка, составленная из двух плоских укрепленных на рычаге 8 магнитов 7. Перемещение поплавка с помощью магнитной муфты, образованной внутренними магнитами 5 и наружными магнитами 7, передается через рычаг 8 стрелке 9, показывающей величину расхода на шкале 10.

Рис. 7. Схема ротаметра с пневматической дистанционной передачей: 1 - поплавок; 2 - диафрагма; 3 - цилиндрическая металлическая трубка; 4 и 24 - штоки; 5 - внутренние магниты; 6 - трубка из немагнитного материала; 7 - наружные магниты; 8 и 25 - рычаги; 9 - стрелка; 10 - шкала; 11 - тяга; 12 - угловой рычаг; 13 и 18 - заслонки; 14 - сопло; 15 - дроссель постоянного сечения; 16, 17 и 23 - сильфоны; 19 - входное сопло; 20 - камера; 21 - выходное сопло; 22 - кожух; 26 и 27 - манометры; 28 – демпфер.

Следовательно, ротаметр без пневматического преобразователя представляет собой показывающий прибор со шкальным отсчетным устройством, предназначенный для местного измерения.

Механизм пневматической дистанционной передачи состоит из пневмообразователя, работающего по схеме компенсации перемещений, (состоящего из заслонки 13 и сопла 14)- и вторичного усилительного пневмореле 15-21.

Основная погрешность комплекта (преобразователя и вторичного прибора) 2,5-3% верхнего предела измерений. Вторичный прибор устанавливается на расстоянии до 250 м.

Дата добавления: 2015-07-19