当前课程知识点:轮机自动化 > 第四章 传感器和变送器 > 第三节 > 4.3_1 气动差压变送器实验
同学们好
本次实验是气动差压变送器的实验
本次实验当中主要有
以下几个方面内容需要做一下
第一个
是对单杠杆气动差压变送器和
双杠杆气动差压变送器的系统组成
对照实物进行一下详细的讲解
第二个内容
使用双杠杆气动差压变送器
对气动差压变送器的调零 调量程
这个过程是如何进行调整的进行详细的讲解
我们首先来看一下第一个内容
单杠杆气动差压变送器的组成
在我手上的这个
是一种气动差压变送器
一种单杠杆的气动差压变送器
这和我们在教材中学的
气动差压变送器的原理和结构
是完全一致的
这是一个实物图
我们知道
单杠杆气动差压变送器的组成部分
主要分为两大部分
第一部分是下部分
我们称为测量部分
它主要由一个测量模盒组成
第二部分是测量模盒上面这个部分
我们称为气动转换部分
我们首先来看一下第一个部分测量部分
这个测量模盒主要接收到两个压力信号
产生压差
使里面压差的信号转化成力的信号
最终作用在这个杠杆上面
通过杠杆的力的平衡来作用
在这个测量模盒上面我们可以看到
这一侧标了一个负代表负压室
而我们在这一侧可以看到标了一个正
代表正压室 一般情况下负压式就是低压
而正压式是高压信号
经过压差信号转变成力的信号
作用在这个杠杆上面以后
作用在这个杠杆上面以后
在气动转换部分上面有这样一些元件
一个是杠杆
再往上面有一个喷嘴和挡板
这是喷嘴和挡板机构
主要是将喷嘴和挡板之间
这种距离的变化引起喷嘴后面
背压信号的变化
最后经过一个气动放大器
输出一个标准的气压信号
那我们来看一下
这个喷嘴后面有个小的吸管
经过这是一个气动放大器
经过气动放大器以后
在这个气动放大器输入端有两个端子
一个是气源端
也就是这个气动差压变送器要工作
必须给它气源
这个气源信号是0.14MPa的气源
再有就是另外一个信号
气动差压变送器的输出信号
气动差压变送器的标准输出信号是
0.02~0.1MPa
通过这个信号输出去
最终到调节器去工作
我们除了这部分元件以外还有一个
经过气动放大器以后一部分输出以外
另外一部分经过这个吸管
到达我们中间这个叫负反馈泵管
这个负反馈泵管将我们输出的压力
又反馈到这个上面
经过泵管后作用到杠杆上
最终使杠杆达到一个平衡态的时候
变送器的输出就达到了一个稳定值
这是我们刚才讲的
一个单杠杆气动差压变送器的组成
及其基本的工作原理
我们在教材当中讲过
对于气动差压变送器有这几个概念
一个是调零 一个是调量程
我们说单杠杆气动差压变送器的零点
是通过调节迁移弹簧或者调零弹簧
强制改变喷嘴和挡板之间的距离
最终使喷嘴输出的背压
经过气动放大器以后
最终达到一个标准的信号输出
达到0.02MPa
而调量程是通过调节反馈波纹管的位置
上下移动返回波纹管的位置
是来改变它的量程
我们在书上也讲过
由于单杠杆气动差压变送器
它的最大量程就是使我们这个反馈波纹管
往上调到最大的时候可以达到最大量程
如果这个量程仍然不能满足我们
实际测量信号的要求的话
我们势必要将这个杠杆加长
使它的结构变大
这样在制造上面和使用上面是不理想的
下面我们来看一下
对于这个单杠杆式的气动差压变送器
进行改进的一组双杠杆式的气动差压变送器
它主要用在量程更大的场合
它的整个组成也是分为两个部分
下面我们称为测量部分
上面称为气动转换部分
在测量部分跟单杠杆式是一样的
也是由一个量模盒 分为正负气压式
这面带正号了代表正压式
而带符号是负压式
分别将这两路压力引到
这两个气压式形成压差
通过压差的信号传递力的信号
到这个主杠杆上面
这是主杠杆
通过主杠杆以后
因为主杠杆上端有一个绕式连接
绕式连接一方面和喷嘴挡板之间
构成了一定的联系
另外一个部分和我们这里面
有一个副杠杆连接到一块
这是副杠杆的可移动支点
而下部是一个作用在
副杠杆上面的反馈波纹管
最下面这个螺钉叫调零螺钉
通过调节这个螺钉
当中弹簧的预紧力
强制改变上部喷嘴
和挡板之间的距离
从而输出一个压力值
我们一般是这里面的调零用
从这个结构上可以看到
唯一和我们单杠杆之间不同的地方就是
上部原先有一根单杠杆现在变成了两根杠杆
一根主杠杆一根副杠杆
通过这种方式
我们可以加大气动差压变送器的量程
如果将这个副杠杆的支点正好放在中间
可想而知就变成了一个单杠杆量程是一样的
通过上下移动
可以增加它的量程和减小它的量程
下面我们就利用这种双杠杆式的
气动差压变送器来进行
变送器的调零和调量程的性能实验
我们要做这个实验之前有几个部分
需要给大家介绍一下
一个就是整个试验台上所要用到的设备
我们说整个系统是因为气动差压变送器的实验
要用到有气源 这个气源通过
管路引入到这个系统中来
这里面有一个气源压力表
这里面的气源是0.14MPa
通过这里面有一个气源开关
将气源开关打开以后
压力表就有相应的压力值
而这一块表是气动差压变送器的
输出信号指示压力表
也就是我们标准的气压输出信号
0.02~0.1MPa的信号在这个上面进行指示
当然了
它下面也有一个对应的端子
是输出 接下来还有两块表
接下来还有两块表
一个输入1 输入2
就是我们过一会要使用到的
因为在气动差压变送器当中
有两个压力信号要输入进来
一个是负压室的引入压力
一个是正压室的引入压力
就通过这两路把压力信号
引入到我们气缸的差压变送器里面
它主要是由两个阶跃开关
来控制系统的气源
再就是通过两个定值器旋钮
来控制气压信号的大小
下面我们将台子上面的相关管路
接到我们气动差压变送器上面
首先
我们应该将相关的气路给连接起来
这里面要用到的管路
第一个我们将气动差压变送器的气源信号
从这个管路引入到上面的气源端
第二个将气动差压变送器的输出信号
接到输出仪表端口上面 这是
这是一个是气源一个是输出
还有就是两个输入信号
一个是到负压式
一个到正压式
我们首先来看一下
把负压式的信号引入到这边这个负压室
我们再把正压室的信号引入到这边
这样整个气动差压变送器的气路连接完成
下面我们要进行调零和调量程
调零和调量程的概念是什么呢
首先呢
使我们的输入信号到最低值的时候
它的输出应该达到0.02MPa
当我这个输入信号压差到最大的时候
它的输出应该到0.1MPa
本次用到的输入信号范围是0~0.06MPa
我们先把气源开关打开
这时我们可以看到
气源压力表上的信号已经有了 0.14MPa
我们这个时候的输出有一定的压力
而输入信号需要将阶跃开关打开
然后通过调整定值器的旋钮
来调节它的信号的大小
我们说
刚才输入信号的压差的范围是0~0.06MPa
也就是在调零的时候
将两个压力信号调整成一样
我们这里面给大家都调成0.02
这样呢
引入到正负气压室的压差信号就是零
这时候我们观察一下变送器的输出
应该在0.02这个位置
我们看一下有一点点差别
这时我们通过调零螺钉来调整它的零点
调零螺钉呢在这个地方
好了
这样零点基本上调整完整
调整完成
我们下一步要调节量程
所谓的量程是指什么意思呢
使变送器的差压信号达到最大的输入信号
也就是我们说
要使两个输入的压差达到0.06MPa
然后观察一下它的输出是不是0.1MPa
我们可以通过调节输入2的定值器旋钮
使其压力达到0.08
和输入1不变
这样正好使其压差达到0.06
我们再来观测一下
变送器的输出达没达到0.1MPa
如果没有达到0.1MPa
说明它的量程需要进行调整
我们可以通过调节副杠杆上面的
可移动支点来调节其量程
现在呢
实际输出的压力值要比0.1MPa要小
说明呢
其量程比我们要测量的量程要大
我们可以通过往下移动支点
使它变小一些
我们可以松开这个螺母
然后呢
通过这个螺丝刀来进行调整
经过调整以后使其压力达到0.1MPa
这样呢
我们零点和量程我们就调整完一次
我们知道在调完量程以后
它又会反过来影响零点的位置
所以呢
我们这个时候要返过来再看一下
零点偏没偏移
因为在零点和量程之间调整的时候
可能要反复两到三次
才能达到我们要求
所以我们这个时候再来将压差变成零
我们回过头来看一下
它的输出是不是在0.02MPa
现在呢 基本上在0.02MPa左右
如果不在这个位置的话
我们继续调节调零螺钉使其零点在0.02MPa
再进行量程的重复调节
这样一个过程一般重复两到三次
基本上能够使其零点和量程
满足我们的测量要求
这就是我们本次实验的主要内容
主要对单杠杆气动差压变送器的组成
及结构原理进行介绍
双杠杆气动差压变送器的组成
及结构原理以及调零调量程的过程
是如何的进行了详细的介绍
好 谢谢同学们
-第一节 走进船舶自动化机舱
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--14.1 K-Chief 600监控与报警系统的结构组成
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