Индивидуальный измерительный прибор

Сильфон представляет собой тонкостенную трубку с кольцевыми гофрами на боковой поверхности. Его упругость определяется материалом и толщиной стенки, числом гофр и их кривизной. Поскольку сильфоны более чувствительны к изменению давления, чем трубчатые пружины, приборы с ними применяют для измерения сравнительно небольших разрежений и давлений.
Самыми разнообразными по конструкции чувствительных элементов являются приборы с мембранными элементами. Плоская мембрана представляет собой гибкую пластину, закрепленную по окружности. При подаче давления в одну из камер, разделенных мембраной, центр ее окружности перемещается на величину, ΔХ. Статическая характеристика плоской мембраны имеет нелинейный вид, поэтому такие мембраны в приборах давления не используют. Для линеаризации статической характеристики применяют гофрированные мембраны и мембранные коробки. Чаще всего используют мембранные коробки, жесткость которых меньше чем жесткость отдельной мембраны. Это приводит к росту крутизны статической характеристики и увеличению зоны перемещений, пропорциональных приложенному давлению.
Мембранные чувствительные элементы имеют статическую характеристику зависимости (ΔХ от Р) более крутую, чем сильфоны, что позволяет широко использовать их для измерения малых напоров и разрежений.
Прототип манометра „Hartman & Braun”
На рис. 1.1, а представлена конструктивная схема дифференциального датчика разности давлений фирмы „Hartman & Braun” (ФРГ). Датчик содержит включенные противофазно катушки индуктивности 1 и 5, между которыми фланцами 2 и 4 закреплена мембрана 3. Мембрана и фланцы образуют две измерительные камеры, в которые подаются измеряемые давления Р1 и Р2. Под действием разности давлений р1—р2 мембрана прогибается, изменяя при этом магнитное сопротивление, а следовательно, индуктивности катушек, образующих полумост.
а)б)
в)
Рисунок 1.1 – Схема дифференциального датчика разностидавлений фирмы „Hartman & Braun”
При помощи выводов А, Б и В датчик подключается к постоянным сопротивлениям Z3 и Z4 демодулятора (рис. 1.1, в), образуя полный мост, индуктивность которого в диапазоне измерений разности давлений измеряется от 5 до 100 мГн. Измерительная система питается от генератора 4 переменным током частотой 3 кГц. Выходной сигнал моста усиливается фазочувствительным усилителем 1 и преобразуется выпрямителем 2 в выходной токовый сигнал Iвых (±3 мА), поступающий на светопечатающее регистрирующее устройство и аналоговое напряжение Uвых (0—5 В), которое подается на показывающий вторичный прибор или устройство магнитной записи. Фильтры 3 очищают выходные сигналы от искажений, внесенных при промежуточных преобразованиях.
Фирма выпускает датчики типа EOSE150 для измерения избыточного давления, типа EOSE153 — для измерения абсолютного давления, типа EOSE165 и EOSE70 — для измерения избыточного давления и разности давлений.