Електропривод апаратура керування та захист, страница 2

4. Теплоелектричні і тепломеханічні датчики температури

До датчиків використовуючих принцип теплового розширення рідин і газів, відносяться рідинні об'ємні і контактні термометри і манометричні термодатчики.

Рідинні датчики перетворять зміну температури в зміну висоти стовпа рідини в капілярі: висота стовпа рідини впливає на стан контактів (а), на зміну омічного (б), індуктивного (в), ємнісного (г) чи опорів інтенсивності світлового потоку (д).

Рідинні датчики прості за будовою, проте не довговічні та не забезпечують необхідної точності в умовах вібрації.

В манометричних датчиках теплова зміна рідини чи газу (ртуть, ацетон, ефір, спирт, азот, інертні гази, різні суміші та сполуки) перетворюються в переміщення спеціальних мембран, сильфонів чи манометричних трубок.

До датчиків в основу дії яких покладена здатність твердих тіл змінювати свої лінійні розміри при зміні температури, відносяться біметалічні та дилатометричні реле температури.

У біметалевих термореле сприймаючим органом служить біметалева, тобто подвійна спіраль.

У дилатометричному датчику стержень виготовлено з металу, що має малий коефіцієнт температурного розширення. Він розміщений всередині трубки, виготовленої з матеріалу, який має значно більший коефіцієнт теплового розширення. Стержень одним кінцем жорстко прикріплений до трубки.

В металічних терморезисторах дріт, що виготовлений з чистих металів (мідь, залізо, нікель, платина), намотана на ізоляційний каркас і закрита захисним кожухом (КМТ-4). Опір дроту таким чином залежить від температури.

R_Θ = R₀ [1 + α (Θ – Θ₀)], Ом.

Напівпровідникові терморезистори, що стали останнім часом найпоширенішими, мають значно більшу чутливість ніж металічні. Розрізняють дві групи терморезисторів: термістори та позистори.

У термісторів - сприймаючий орган виготовлено з мідно-марганцевих або кадмієво-марганцевих порошків зі спеціальними добавками.

Позистори виготовляють із титану, барію зі спеціально підібраними домішками, які додають йому якостей напівпровідника з різкою залежністю опору від температури.

5. Електромеханічні датчики рівня, тиску, витрат та швидкості

Датчики рівня об'єднують велику групу різних за принципом дії та конструкцією приладів, призначених для вимірювання рівня рідини та сипучих матеріалів.

Поплавковий датчик рівня рідини складається зі сприймаючого органа - поплавка та елемента, перетворюючого переміщення чи зусилля у вихідний електричний сигнал.

Гідростатичний датчик реагує на зміни гідростатичної ваги рідини в спеціальній циліндричній ємності, сполученій з резервуаром, рівень рідини в якій контролюється.

Електродні датчики реєструють зміни рівня рідини по зміні активної та ємкісної провідності міжелектродного простору.

Поплавкові датчики рівня сипучих матеріалів оснащуються спеціальними механічними пристроями, які викликають вібрацію поплавка або періодичне переміщення його вгору та вниз.

Застосовуються також датчики з крильчатками, мембранні та маятникові. Лопаті крильчатки вільно обертаються в повітрі, а при взаємодії з сипучим матеріалом замикаються контакти при загальмовуванні.

В електродному датчику рівня зерна при заповненні міжелектродного простору зерном, провідність між електродами підвищується, в наслідок чого загоряється газорозрядна лампа типу МТХ-90 і спрацьовує реле.

Датчики тиску, застосовувані в сільському господарстві представляють собою широку групу різних приладів, призначених для вимірювання сил тиску рідин та газів. Більша частина датчиків тиску перетворюють сили тиску в механічне переміщення чи зусилля.

Рідинні датчики тиску ділять на U-подібні, дзвінні та гідростатичні чи диференціальні.

В U-подібній системі різниця тисків урівноважується вагою стовпа рідини.