Лабораторная работа №3. Поверка дифференциального манометра мембранного с пневматическим преобразователем
Цель работы
Ознакомиться с принципом действия мембранного дифманометра.
Ознакомиться с принципом действия пневматического преобразователя.
Произвести поверку дифманометра.
Дифманометры мемебранные
Действие приборов основано на зависимости величины развиваемого мембраной усилия от измеряемого давления. Мембраны бывают упругие и эластичные (вялые). Для увеличения прогиба мембраны попарно соединяют (сваркой или пайкой) в мембранные коробки, а коробки в мембранные блоки (рис. 1.7).
Рис. 1.7. Принципиальная схема дифманометра
мембранного с пневмопреобразователем
Внутренняя полость мембранной коробки заполняется сорока процентным раствором глицерина в дистиллированной воде. Центры мембранных коробок соединены между собой штоком 8. При увеличении измеряемого перепада давления жидкость из нижней мембранной коробки перетекает в верхнюю, что вызывает перемещение штока вверх. При этом возникает усилие F, которое через тягу 9 передается к левому плечу рычага 2 и образует момент вращения М1, поворачивающий рычаг 2 по часовой стрелке М1 = l1F. Заслонка 3 приближается к соплу 4. Сопротивление выходу воздуха увеличивается и возрастает давление Р в линии сопла. Это давление усиливается по мощности усилителем мощности 5 и поступает в сильфон обратной связи 6 и на выход. Это давление Рвых будет увеличиваться до тех пор, пока момент силы, развиваемый сильфоном
М2 = l2Fос (1.16)
где Fос = SэфРвых;
не станет равным сумме моментов М1 и М3.
М3 = прlпрl3. (1.17)
М1 – М2 + М3 = 0. (1.18)
l1F – SэфРвыхl2 + прlпрl3 = 0. (1.19)
(1.20)
Так как диапазон изменения унифицированного пневматического сигнала 20 100 кПа, то при F = 0 путем натяжения пружины lпр корректора нуля 7 осуществляют настройку нулевого сигнала преобразователя 20 кПа.
В результате зависимость (1.20) может быть переписана в виде
. (1.21)
Это уравнение представляет собой статическую характеристику преобразователя. Оно может быть преобразовано в уравнение статической характеристики дифференциального манометра с пневмопреобразователем, если принять во внимание статическую характеристику преобразователя
F = k0Р, (1.22)
где k0 – коэффициент преобразования.
Тогда уравнение (1.21) с учетом (1.22) примет вид
(1.23)
или
. (1.24)
Изменяя коэффициент k за счет изменения соотношения l1/l2, можно изменять диапазон измерений преобразователя.
Рис. 1.8. Статическая характеристика дифманометра с пневмопреобразователем
Схема установки и порядок выполнения работы
В схему установки входят:
Поверяемый прибор – дифманометр с пневмопреобразователем.
Два образцовых манометра для контроля входного и выходного давления.
Вторичный прибор ПВ 10.1Э, ручной задатчик которого используется для формирования входного давления.
Р
едуктор
для установки давления воздуха питания.
Рис. 1.9. Схема установки для поверки дифманометра с пневмопреобразователем:
1 – дифманометр; 2, 4 – образцовые манометры;
3 – вторичный прибор; 5 – редуктор; 6 – фильтр;
7, 8, 9 – вентили
Поверка дифманометра заключается в проверке линейности статической характеристики и оценке погрешности прибора по величине вариации.
Поверка проводится в следующем порядке:
Дифманометр ДМПК–100 установить горизонтально по уровню. С помощью редуктора 5 установить давление воздуха питания 1,4 кг/см2 по манометру прибора 1. На станции управления вторичного прибора ПВ.10.1Э ручку «Задание» повернуть до упора против часовой стрелки, нажать кнопки «ВКЛ» и «Р».
Вентили 7, 8, 9 открыть, чтобы уравнять давление в обеих мембранных коробках, вентиль 8 закрыть.
Вращая ручку «Задание» вывести стрелку манометра 4 последовательно на отметки 20, 30, 40, 50, 60, 80 и снять соответственно показания манометра 2 при прямом и обратном ходе. Показания приборов заносятся в протокол.
По полученным данным строится статическая характеристика дифманометра, рассчитывается вариация и погрешность, оценивается линейность статической характеристики.
Дать заключение о пригодности дифманометра.