2014-02-02
993
(приборы манометрического типа)
В пневматических приборах для измерения линейных размеров используется несколько измененная схема расходомера переменного перепада давления.
В данных приборах создается рабочая камера 1, в которую подается стабилизированный воздух под рабочим давлением Н. В камере установлено дополнительное сопло 2, которое называют входным соплом, а иногда головным. Воздух из камеры истекает в атмосферу через зазор S у измерительного сопла 4. В этом случае измерительное давление h в пространстве между входным и измерительным соплом, называемом измерительной камерой, зависит от величины расхода Q, т.е. от величины зазора S (определенных пределах этого зазора). Изменение давления h под влиянием изменения зазора (а это равносильно изменению размера L или величины перемещения измеряемой поверхности) производится с помощью манометра 3.
Отличительной особенностью манометрических приборов является возможность создания дифференциальных схем измерения, в которых измеряемые величины определяются как результат двух перемещений. Для пневматических приборов дифференциальное измерение - это измерение разности двух давлений от измерительных сопел, при этом оба давления могут быть связаны с изменением измеряемого размера, либо одно давление является постоянным, а другое зависит от измеряемого размера.
|
|
|
Схема дифференциального пневматического прибора манометрического типа
Сжатый воздух с постоянным давлением после стабилизатора 10 разделяется на две ветви I и II, в каждой из которых находятся входные сопла 1 и 9.
Измерительное давление h1 в измерительной камере ветви I зависит от рабочего давления H, диаметра d1(I) входного сопла 1, диаметра d2(I) измерительного сопла 4 и зазора S1, т.е. величины размера L1,детали 5.
Измерительное давление h2 в измерительной камере ветви II зависит от рабочего давления Н, от диаметра d1(II) входного сопла 9, диаметра d2(II) измерительного сопла 8 и зазора S2 у торца этого сопла.
Разность давления (перепад давления) h2 - h1 в измерительных ветвях измеряется с помощью дифманометра 2, показания которого на шкале 3 отградуированы в единицах длины сравниваемых размеров L1 и L2 деталей 5 и 6.
Обычно стремятся, чтобы d1(I) = d1(II) = d1 и d2(I) = d2(II) = d2 для обеспечения равных передаточных чисел обеих ветвей. С помощью дифференциальных схем можно измерять не только разность размеров, но и один размер. Для этого в одну измерительную ветвь, например II, вместо измерительного сопла 8 устанавливают сопло 7 с постоянным проходным сечением. Такое сопло называется вентилем противодавления (соплом противодавления). Проходное сечение вентиля 7 регулируют при наладке прибора, в процессе измерения оно остается постоянным. С помощью противодавления устанавливают начало отсчета на шкале.
|
|
|
Из приборов, основанных на определении расхода воздуха по изменению зазора, а следовательно, и давления в измерительной камере, наиболее известными для универсального применения являются длиномеры пневматические низкого давления (солекс).
Схема прибора низкого давления (солекса)
В этом приборе сжатый воздух от сети поступает через кран 1, фильтр 2 и стабилизатор 3, который осуществляет предварительную стабилизацию воздуха. Подготовленный воздух попадает по трубке в водяной стабилизатор 4, который представляет собой резервуар, наполненный водой. Подводная трубка опущена в резервуар обычно на глубину 500 мм, благодаря чему в магистрали воздухопровода (в измерительной камере) обеспечивается постоянное давление, равное 500 мм вод. ст. (5·102 Н/м2), и избыточный воздух через воду выходит в атмосферу (вода в приборе «бурлит»). Стабилизированный воздух через входное сопло 7 поступает в измерительную камеру, из которой подается в измерительное сопло 8 и трубку водяного манометра 5, второй конец которой связан с резервуаром. В зависимости от зазора между измеряемой деталью 9 и измерительным соплом 8 изменяется расход воздуха, а, следовательно, давление в рабочей камере, которое вызывает изменение положения жидкости в трубке манометра 5. Таким образом, принципиальная схема прибора низкого давления представляет собой схему U -образного дифференциального манометра, у которого левое, более широкое колено находится под воздействием атмосферного давления (колебанием его пренебрегают), а правое - под воздействием переменного давления, связанного с изменением зазора. Жидкость в широкой части колена одновременно выполняет роль стабилизатора давления воздуха, поступающего в измерительное сопло и правое колено манометра. Величину расхода воздуха определяют по шкале 6, на которой вместо расхода воздуха указывают значение зазора у измерительного сопла. Для лучшей видимости уровня воду подкрашивают специальными красителями.
Солексы изготавливают с диаметром измерительного сопла 2 мм. Цена деления: 0,5; 1; 2; 5 мкм и диапазоном показаний соответственно 20; 40; 80 и 160 мкм. Перестройка на другую цену деления осуществляется заменой входного сопла.
