Электронные датчики. Датчики давления и разности давлений, страница 2

Рис. 1  Структурная блок схема преобразователей типа

Сапфир 22М, Метран 22М, 50DPP, 50DPF, WIKA тип

Датчики фирмы YOKOGAWA  тип        представляют собой высокоточные измерительные преобразователи давления в унифицированный выходной сигнал 4-20мА, и что важно поддерживают один из сетевых протоколов HART , который позволяет создать автоматизированную систему управления и сбора информации на уровне лаборатории, цеха, предприятия. Сетевой  протокол  HART  использует последовательный  двунаправленный  асинхронный способ передачи данных по двухпроводной линии связи, используя, для повышения помехозащищенности на линии, частотную модуляцию сигнала. Скорость передачи регламентирована 19,2 Кбод/сек.

Структурная схема преобразователя представлена на Рис. 2 .

 

Рис.2  Структурная блок схема преобразователя

 тип             фирмы YOKOGAWA

Краткое назначение блоков схемы:

n  Измерительный блок состоит из:

-  измерительного преобразователя

-  датчика температуры

-  АЦП

n  Процессорной системы на базе микроконтроллера:

-  микроконтроллер

-  контроллер HART

-  ЦАП

Измерительный преобразователь используя либо тензоэффект либо прямой пьезоэффект, формирует линейный  выходной сигнал пропорционально измеряемому давлению. Датчик температуры отслеживает температуру измерительного блока , для дальнейшей коррекции . АЦП преобразует аналоговый сигнал измерительного преобразователя и сигнала с датчика температуры в цифровой код. Далее код с АЦП читает микроконтроллер и выполняет лианеризацию измерительного преобразователя. Управление всеми узлами преобразователя осуществляет микроконтроллер. Для формирования выходного токового сигнала 4-20 мА  используется ЦАП. Контроллер HART осуществляет связь с удаленным терминалом по последовательному каналу.    

Приборы для измерения расхода

Приборы для измерения объемного расхода (далее – расходомеры) используемые на ОАО “Каустик” представлены следующими типами :

n  Индукционный - модель ВИР с вторичным прибором  КСД-3.

n  Электромагнитный – модель ИР-51 с датчиком ПРИ.

n  Ультразвуковой – модель Расход –7 и Акустрон.

n   Расходомеры фирмы KROHNE – модель MFM 2081 и MFM 3081 используют физический эффект называемый  силой Кориолиса.

Принцип действия индукционного расходомера основан на физическом эффекте – взаимной индукции, т.е. при наличии двух контуров (катушек индуктивности), расположенных рядом, переменный ток , протекающий по одному из контуров , создает переменное магнитное поле, вызывающее появление  э.д.с. индукции в другом контуре.    При наличии ферромагнетиков (например, сердечник из электротехнического железа)  и разном количестве витков в обмотках, взаимодействие  контуров друг с другом будет различным и постоянным, т.к. изменится напряженность магнитного поля и магнитный поток через сердечник (в  результате получим трансформатор).

Рис.3 Датчик индукционного расходомера –

измерительный дифференциальный трансформатор.

Изменяя длину сердечника из ферромагнетика  с постоянным поперечным сечением (уменьшая), изменится  (увеличится) магнитный поток через поперечное сечение сердечника, и как следствие изменится (увеличится) значение э.д.с. индукции во вторичном контуре, с точки зрения практики получим измерительный дифференциальный трансформатор.