Измерение давлений и разряжений назначение и классификация приборов

, где S — общее сечение стержней дросселя.

В общем случае при наличии механической нагрузки магнитная проницаемость зависит от двух переменных: Напряженности поля Н и удельной нагрузки . Если поддерживать напряженность магнитного поля постоянной, то , Относительное изменение магнитной проницаемости является функцией удельной нагрузки и зависит от материала стержней

Индуктивные манометры

 

Прибор представляет собой мембранный манометр с индуктивным преобразователем. Прибор (рис.12) состоит из мембранного чувствительного элемента 3 с закрепленным на нем железным сердечником .5 и катушки, надетой на железный сердечник. Измеряемое давление, поступающее по трубке 1 в полость вызывает прогиб мембраны 3, вследствие чего сердечник .5 приближается к сердечнику индуктивной катушки 4.

Рис.12. Индуктивный преобразователь  давления

 

Вследствие изменения зазора изменяется магнитное сопротивление магнитной цепи, а следовательно, и индуктивность катушки надетой на сердечник и включенной в цепь переменного тока. Изменение индуктивного сопротивления катушки ведет к соответствующему изменению полного сопротивлении Z. Таким образом, существует функциональная зависимость между измеряемым давлением р и электрическим сопротивлением преобразователя:

. Основные погрешности индуктивных преобразователей обусловлены колебаниями напряжения и частоты источника питания. Погрешность может быть уменьшена выбором соответствующем о значения напряжения, применением дифференциальных преобразователей и увеличением относительной чувствительности к измеряемой среде |42|. Увеличения чувствительности можно достичь максимальным использованием длины зазора , т. с. увеличением уменьшая при заданном изменения зазора начальный зазор „. Однако увеличение влияет на линейность характеристики преобразователя.

Емкостные манометры

Прибор представляет собой магинтоупругий мембранный манометр с емкостным преобразователем. Схема прибора показана на рис.13.

Рис.13. Емкостной преобразователь 

Давления

 

Измеряемое давление подводится к  штуцеру 1 и воспринимается мембраной 2. Мембрана 2 и электрод 3 представляют собой обкладки конденсатора, подключенного к измерительной схеме с помощью клемм 4. Известно, что емкость конденсатора зависит от площади обкладок S диэлектрической проницаемости разделяющей их среды и расстояния между обкладками l:

 

Под действием давления мембрана прогибается и приближается к электроду 3. Площадь обкладок в процессе измерения не изменяется. Неизменна в процессе измерения также и диэлектрическая постоянная . В процессе измерения давлений вследствие прогиба мембраны изменяется только расстояние l между обкладками пропорционально измеряемому давлению. Следовательно, формулу можно написать в следующем виде:

, 

где k = S .

 

Иными словами, емкость конденсатора обратно пропорциональна измеряемому давлению.

Емкостные датчики при промышленной частоте имеют малую мощность и большое сопротивление, доходящее  до десятка мегом. Для увеличения мощности емкостных датчиков их применяют  в цепях повышенной и высокой частот.

 

Вывод

Датчики давления разнообразны по своим возможностям, внутреннему строению и чувствительным элементам. Это дает возможность подобрать  лучший датчик для получения  необходимых данных в соответствии с технологическим процессом и условиями работы.

 

Литература

 

 

1. Горев С.М. Автоматизация производственных процессов нефтяной и газовой промышленности. Курс лекций. - Петропавловск-Камчатский.: 2003.
2. Исакович Р.Я. Технологические измерения и приборы.– М.: Недра, 1979.
3. http://slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/Автоматическое%20управление/