Пневматическая система передачи информации

Системы передачи измерительной информации с унифицированным пневматическим сигналом находят применение в тех отраслях про­мышленности, где по условиям техники безопасности нецелесооб­разно использование электрических систем передачи. Пневматиче­ская система передачи обеспечивает надежную передачу информа­ции на расстояние до 300 м, а при использовании специального усилителя мощности — до 600 м. Передача информации в пневматических системах осуществляется по каналу связи, представляющему собой пластмассовую или металлическую трубку диаметром 4 – 10 мм.

Преобразователь «сила — давление» состоит из корректора нуля — пружины 1, рычага 2, сильфона обратной свя­зи 3, управляемого пневмосопротивления типа «сопло — заслон­ка» 4 и пневматического усилителя мощности 7.

Преобразование технологического параметра П в пнев­матический сигнал осуществляется следующим образом. При от­клонении преобразуемого параметра П от исходного значения из­меняется сила , что приводит к перемещению рычага 2 относи­тельно точки опоры О. Одновременно с рычагом перемещается и укрепленная на нем заслонка 5 относительно сопла 6. Это приводит к изменению зазора h между соплом и заслонкой. В резуль­тате зазор становится равным h₁ и рычаг 2 занимает положение А.

Этому положению заслонки соответствует давление на выходе сопла, которое после усиления в усилителе мощности подается в сильфон отрицательной обратной связи 3 и в каналсвязи. Под действием возросшего давления Р_ВЫХ сильфон 3 начи­нает деформироваться и отодвигать заслонку от сопла. Изменение Р_ВЫХ происходит до тех пор, пока не наступит равновесие системы. Рычаг 1 при этом займет положение В, при котором расстояние между соплом и заслонкой станет равным h₂:

.

В новом состоянии равновесияположение рычага уже не соответствует начальному, т. е. при работе преобразователя по схеме компенсации усилий возникают перемещения, без которых преобразователь не может работать Однако эти перемещения очень малы и определяются ходом заслонки относительно сопла (0,01—0,02 мм). Поэтому рычаг с за­слонкой при любых усилиях остается практически в неизменном положении.

Статическая характеристика выглядит следующим образом:

В качестве приемников информации в пневмосистемах широко применяются вторичные приборы, принцип действия которых основан на методе уравновешивающего преобразования.

Диапазон измерений: МПа.

Измеряемое давление Р преобразуется чувствитель­ным элементом прибора — сильфоном 1 в силу N, под действиемкоторой рычаг 2 и укрепленная на нем заслонка 3 перемещаются относительно сопла 4. В результате в линии, соединяющей сопло с силовым элементом 11, изменяется давление сжатого воздуха, что приводит к перемещению чашеобразной мембраны силового эле­мента и упирающегося в него рычага 10, связанного с рычагом 2 через нить 9 и пружину обратной связи 5. Последняя служит для преобразования перемещения конца рычага 2 в усиление R. Пере­мещение рычага 2 под действием указанных сил происходит до тех пор, пока момент М\, создаваемый силой N, не уравновесится мо­ментом М₂, создаваемым силой R. Значение измеряемого параметра отмечается по шкале (). Класс точности: 1.0.