Преобразователи и системы передачи измерительной информации

2.Преобразователи  и системы передачи измерительной информации

2.1. Общие сведения

Для контроля и управления технологическими процессами широко используются системы дистанционной передачи информации, которые предназначены для сбора  информации с удаленных от наблюдателя объектов. С помощью этих систем  измерительная информация  может быть передана на расстояние до нескольких десятков километров.

По виду энергии носителя информации системы передачи информации подразделяют на электрические, пневматические и гидравлические. В ГСП приняты следующие системы передачи, в которых информация передается в виде унифицированных сигналов: пневматическая, электрическая токовая, электрическая частотная. Реже в практике измерений используются следующие системы передачи информации: реостатная, индуктивная, дифференциально - трансформаторная, ферродинамическая, сельсинная и другие.

Перечисленные системы передачи  информации получают название в соответствии с типом преобразователя. Первичные измерительные преобразователи (ПИП) систем передачи информации ГСП обычно построены на блочно-модульном принципе, что позволяет большое число технологических параметров легко и с достаточной точностью преобразовать в усилие или линейное (угловое) перемещение. Преобразование усилия в унифицированный  пневматический  или электрический сигнал осуществляется, как правило, промежуточными преобразователями, работа которых основана на принципе компенсации сил. Широко распространены преобразователи типа “сила-давление” (пневмосиловые) и “сила-ток” (электросиловые), а также “перемещение-ток” (магнитомодуляционные с компенсацией магнитных потоков).

ПИП в ГСП конструктивно  выполняются в виде блока, включающего чувствительный элемент, к которому непосредственно подводится измеряемый технологический параметр и один из вышеуказанных промежуточных преобразователей.

2.2. Пневматическая система передачи измерительной информации

Основным элементом в пневматических преобразователях является преобразователь “сопло-заслонка”. Передача информации в пневматических системах осуществляется посредством пластмассовой или металлической  трубки с внутренним диаметром 4÷10 мм на расстоянии до 300 мм, а при использовании специального усилителя мощности - до 600м. С увеличением расстояния точность системы передачи измерительной информации уменьшается.

Рис.2.1. Принципиальная схема пневматической системы

передачи информации

На схеме (рис.2.1) ПИП I и приемник информации  IV соединены между собой каналом  связи. ПИП получает информацию  от объекта и осуществляет преобразование измеряемого параметра в унифицированный сигнал (пневматический) Рвых. ПИП состоит из чувствительного элемента II и преобразователя “сила-давление III. Преобразователь III включает в себя корректор нуля - пружину 1; рычаг 2; сильфон обратной связи 3; пневмосопротивление - преобразователь “сопло-заслонка” 4; пневматический усилитель мощности 7. Преобразователь “сопло-заслонка” является индикатором перемещения рычага 2. Питание сопла осуществляется через усилитель 7 из линии выходного сигнала через постоянное пневмосопротивление 11. Потому давление в камере Б всегда меньше, чем в камерах А и В на одно и то же значение, которое определяется натяжением пружин 9.

При отклонении измеряемого параметра от заданного значения