Деформационные преобразователи

Деформационные преобразователи строятся на основе упругих чувствительных элементов, с помощью которых давление преобразуется в механическое перемещение. См. рис.Y-3, стр.165 [3].

Все рассмотренные типы упругих элементов могут использоваться в преобразователях абсолютного, избыточного и вакуумметрического давления.

Рис. V-3, стр.165 [3]. Упругие чувствительные элементы:

а – плоская мембрана; б – гофрированная мембрана; в – гофрированная мембранная коробка; г – мембранный блок; д – блок складывающихся мембран; е – вялая мембрана с пружиной; ж – сильфон; з – трубка Бурдона.

Параметрические это преобразователи, выходными величинами которых являются изменения сопротивления, ёмкости, индуктивности, взаимной индуктивности.

Генераторные (энергетические) это преобразователи, выходные сигналы которых представляют собой изменения величин тока или напряжения.

Измерение давлений, близких к атмосферному

Особенностью таких измерений является то, что для приборов избыточного давления измеряемые давления лежат в начале шкалы, т.е. в области повышенных погрешностей. Кроме того, на результаты могут оказывать влияние изменения атмосферного давления.

Передающие преобразователи давления.

Передающие преобразователи давления воспринимают перемещение чувствительного элемента и преобразуют его в выходной сигнал, который управляет работой последующих устройств: вторичного прибора, входных цепей ЭВМ и др. Наибольшее распространение имеют электрические вторичные приборы и системы.

В зависимости от вида выходного электрического сигнала преобразователи делятся на параметрические и генераторные, или энергетические.

Инструментальную погрешность измерения давления р можно рассчитать по формуле

_ин = (р_max/р)_пр, (4.3.4.1)

где р_max – верхний предел измерений; _пр- приведенная относительная погрешность, числено равная классу точности прибора.

Пример: необходимо измерить давление р=0,1Мпа, предельное давление в установке 0,5 МПа. Решение: прибор, имеющий ближайший больший верхний предел имеет 0,6 МПа. Принимаем манометр класса 0,4. Инструментальная погрешность по формуле (4.3.4.1) составит

=(0,6/0,1)0,4%=2,4%.

Измерение разностей давления

Измерение разностей давления осуществляют с помощью двух манометров или двух преобразователей либо с помощью одного разностного прибора—дифманометра. Метод двух манометров можно рекомендовать только при измерении значительных разностей.

Результат измерений в этом случае можно представить в виде

р_изм = р_изм1- р_изм2 = (р₁  р_м1)-(р₂  р_м2), (4.3.5.1)

где р_изм1 и р_изм2 –показания манометров; р₁ и р₂ – действительные значения давлений; р_м1 и р_м2 – абсолютные погрешности измерений двух давлений.

Если обозначить р=р₁- р₂ и принять р_м1=р_м2=р_м и если граничную суммарную погрешность определить как сумму погрешностей манометров, то из выражения (4.3.5.1) следует

р = р_изм  2р_м. (4.3.5.2)

Задаваясь относительной погрешностью

 =  2р_м/р (4.3.5.3)

и зная погрешность р_м, определяют минимальное значение р, измеряемое данными манометрами с заданной точностью.

Средства поверки и градуировки.

Поверка и градуировка приборов измерения давления может осуществляться методом непосредственного сличения показателей этих приборов с показаниями образцовых средств (рабочих эталонов), а также методом воспроизведения проверяемых значений давления специальными средствами.

В первом случае применяются в основном пружинные образцовые манометры, мановакуумметры и вакуумметры. Во втором случае используются грузопоршневые образцовые приборы и автоматические задатчики давления. В этих устройствах давление в поверяемом приборе создаётся гидравлической системой, включающей калиброванный плунжер (поршень). Усилие на плунжер создаётся образцовыми грузами.

Наименование прибора	Тип	Пределы измерений, МПа	Класс точности
Манометр пружинный	МО	От 0 до 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0	0,15; 0,25; 0,4
Вакуумметр пружинный	ВО	-0,1--0	0,15; 0,25; 0,4
Манометр грузо-поршневой	МП-2,5	0—0,25	0,05
	МП-6	0—0,6	0,05
	МП-60	0--6	0,05
Мановакуумметр поршневой	МВП-2,5	0—0,25	0,05
Вакуумметр грузо-поршневой	ВП	-0,1--0	0,02
Автоматический задатчик давления	АЗД-2,5	0—0,25	0,05
	АЗД-16	0—1,6	0,05
	АЗД-60	0--6	0,05

Образцовые средства (рабочие эталоны), используемые для поверок и градуировок, должны быть аттестованы и проходить государственную поверку в органах Госстандарта. Погрешность образцового средства измерения не должна превышать 1/4 допустимой погрешности поверяемого средства.