Автоматичний електронний потенціометр КСП-4
КСП - 4 призначений для вимірювання, запису та сигналізації температури, працює в комплекті з термопарами. Монтується на щиті управління в операторної.
Мал. Принципова схема потенціометра КСП-4
ІМ - вимірювальний міст;
ІПС - джерело живлення стабілізований;
РД - реверсивний двигун;
СД - синхронний двигун;
РУ - реєструючий пристрій;
ЕУ - електронний підсилювач;
Rр - реохорд (калібрований манганіновим опір);
Rш - шунт реохорда (служить для обмеження струму, що протікає через реохорд);
R - резистор для підгонки опору реохорда до розрахункового значенням;
Rд - змінний резистор (для регулювання робочого струму ІПСА);
Rн - резистор для підгонки початку шкали;
Rп - резистор для підгонки кінця шкали;
ПК - перетворює каскад;
УН - підсилювач напруги;
УМ - підсилювач потужності;
Rк - мідне опір (усуває похибку від зміни температури навколишнього середовища).
RФ1, Cф1 - Г- образні фільтри, призначені для усунення перешкод, що виникають в ланцюзі
Rд - змінний резистор (для регулювання робочого струму ІПСА)
Принцип дії заснований на потенциометрическом (компенсаційному) методі вимірювання. Він полягає в врівноважені невідомої, вимірюваної термо е.р.с. термопари відомим падінням напруги у вимірювальній діагоналі моста.
Вимірюється т.е.д.с. термопари порівнюється з напругою в діагоналі bd мостової схеми. У діагональ АС підключений ІПС. При роботі потенціометра різниця т.е.д.с. термопари і напруги, що знімається з діагоналі bd мостової схеми, подається на вхід підсилювача. Якщо вимірювана т.е.д.с. дорівнює цьому напрузі, то сигнал на вході підсилювача дорівнює нулю. При цьому схема знаходиться в рівновазі.
При зміні температури в об'єкті змінюється т.е.д.с. на кінцях термопари, рівновагу системи порушується, і на вхід підсилювача подається напруга розбалансу постійного струму. Воно перетворюється в ПК в змінну напругу, посилюється по напрузі і потужності і пускає в хід РД, який переміщує двигун до тих пір, поки схема не врівноважити. СРД пов'язані також стрілка і перо. Синхронний двигун обертає діаграмну папір.
На шкалі потенціометра обов'язково вказується градуювання термопари, призначеної для роботи в комплекті з цим приладом (Гр. ХК; Гр. ХА; Гр. ПП). До багатоточковому потенціометра за допомогою компенсаційних проводів може бути підключено до 12 однотипних термопар.
Типи потенціометрів:
КСП - 1; КСП - 2 -малогабарітние потенціометри з стрічкової діаграмою;
КСП - 3 - з дисковою діаграмою;
КСП - 4 і - зі складаним діаграмою, в іскробезпечному виконанні.
Останнім часом в цехах ВАТ «НКНХ» для вимірювання температури широко застосовуються такі вторинні прилади:
Ш-711 - груповий багатоканальний вимірювальний перетворювач, працює з сигналами термопар і термометрів опору, а також з уніфікованими сигналами струму 0-5; 0-20; 5-20мА і напруги 0-10В постійного струму. Можливе підключення до 60 датчиків.
Прилад реєструючий ДИСК - 250, ДИСК - 250І
ВхУ- вхідний пристрій;
Кр- підсилювач (рівня) сигналу реохорда;
Ун підсилювач небалансу;
ДВ- двигун (балансуючий);
ВУ1-ВУ5- підсилювач вихідних пристроїв;
ВУІ пристрій перетворення вхідного сигналу в вихідний електричний
сигнал 0-5 ілі4-20мА;
ВУ2- трьохпозиційним регулюючий пристрій;
ВУЗ-пристрій сигналізації про вихід вимірюваного параметра за нижній
допустиму межу зміни;
У У4- пристрій сигналізації про вихід вимірюваного параметра за верхній
допустиму межу зміни;
ВУЗ- пропорційно - інтегральне регулюючий пристрій;
ПУ- попередній підсилювач;
ОКУ- крайовий підсилювач:
УВС-підсилювач вхідного сигналу;
Диск-250 призначений для вимірювання та реєстрації активного опору, сили і напруги постійного струму, а також неелектричних величин, перетворених в зазначені сигнали.
Прилад розрахований на роботу з вхідними сигналу: від термоперетворювачів опору з номінальною статичною характеристикою перетворення; 0-5і4-20мА; 0-5 і О- 10 В, 0-50 і 0- 100 мВ.
В основу приладу покладено принцип електромеханічного слідкуючого врівноваження. Вхідний сигнал від датчика попередньо посилюється і лише після цього виробляється зрівноважування його сигналом компенсуючого елемента (реохорда).
У приладі ДИСК-250 вхідний сигнал від датчика Д надходить у вхідний пристрій ВГУ, де він нормалізується за нижньою межею вимірювання для зручності його подальшої обробки. Крім того вхідний пристрій містить джерело струму для харчування термоперетворювачів опору і для харчування мідного резистора температурної компенсації зміни термо - е. д. з. холодних спаїв термоелектричних перетворювачів.
Далі сигнал надходить у вхідний пристрій ВГУ, де він нормалізується за нижньою межею вимірювання для зручності його подальшої обробки.
Потім вхідний сигнал надходить на підсилювач У ВС з .жёсткой негативним зворотним зв'язком, де сигнал нормалізується за верхньою межею вимірювання. Таким чином з виходу У ВС знімається сигнал, нормалізований по нижньому і верхньому меж вимірювань (при зміні вхідних сигналів від нижнього до верхнього меж вимірювання вихідний сигнал підсилювача УВС в приладах змінюється в межах від мінус 0,5 до мінус 8,5 В).
З попереднього підсилювача ПУ УВС знімається сигнал, що змінюється в межах від 0 до плюс 4 В при зміні вхідних сигналів від нижнього до верхнього меж вимірювань.
Сигнал з реохорда Р, посилений підсилювачем УР до рівня від плюс 05 до плюс 8,5 В, порівнюється на вході підсилювача небалансу УН з сигналом УВС. Робота приладу відбувається наступним чином.
При зміні значення вимірюваного параметра на вході підсилювача УН з'являється сигнал небалансу, який посилюється цим підсилювачем і управляє працюй двигуна ДВ, який, в свою чергу переміщує движок реохорда Р до тих пір, поки сигнал з підсилювача УР не стане рівним (по абсолютній величині) сигнал з підсилювача УВС. Таким чином, кожному значенню вимірюваного параметра відповідає певне положення движка реохорда і пов'язаного з ним покажчика приладу.
Опір обмотки реохорда для всіх градуювальних характеристик і діапазонів вимірювань однаково і становить приблизно 940 Ом ± 10%.
Сигнал з підсилювача УВС надходить на входи підсилювачів вихідних пристроїв ВУ1 - ВУ5.
Пірометри - це прилади для вимірювання температури безконтактним ме-тодом. Вони бувають двох типів:
яскравості пірометри - вимірюють яскравість нагрітого тіла в вузькому
діапазоні довжин хвиль випромінювання;
2. пірометри - вимірюють температуру по тепловому
дії випромінювання розжареного тіла у всьому діапазоні довжин хвиль.
Пірометри випромінювання перед- призначені для безконтактного вимірювання температури по тепловому випромінюванню нагрітих тел. Найбільш рас-розлогий пірометри.
Дія радіаційного пірометра засноване на через вимір всієї енергії випромінювання нагрітого тіла. Схема такого пірометра приведена на рис. 69. Промені від нагрітого тіла об'єктивом 1 фо-Кусіро на зачерненной платівці 2 і нагрівають її. Температура пластинки при цьому виявляється пропор-циональной енергії випромінюючи-ня, яка, в свою оче-гу, залежить від вимірюється-мій температури. Для через виміри температури пла-Стінкі зазвичай застосовують батарею послідовно включених термопар 3, Е.Д. с. якої може бути через мерена милливольтметром 4 або потенціометром.
Радіаційні пірометри застосовують для через виміри температур від 100 до 2500 ° С. У комплект піро-метра входять телескоп, вимірювальний прилад і допоміжне обладнання, призначене для захисту телескопа від впливу вимірюваного середовища (ко-поти, пилу, високої навколишньої температури).
Блокові схеми приладів для регулювання температури
1. Блокова схема приладів для регулювання температури до 650оС наводиться на рис. При вимірюванні температури до650 ° С датчиком температури є термометр опору.
При зміні температури регульованої середовища опір термометра змінюється. Термометр опору підключений до входу перетворювача НП-СЛ (нормуючий перетворювач, що працює з термометром опору, лінеарізаціонний). Перетворювач НП-СЛ зміна опору термометра перетворює в сигнал постійного струму від 0 до 5 мА. З виходу НП-СЛ сигнал надходить на вхід перетворювача ЕПП (електропневматичний перетворювач). Перетворювач ЕПП електричний сигнал від 0 до 5 мА перетворює в пневматичний сигнал від 0,2 до 1 кгс / см 2. З виходу ЕПП пневматичний сигнал надходить на вторинний прилад ПВ10.1Е і на пневматичний регулятор ПР3.31. Вторинний прилад показує і записує регульовану температуру. Регулятор обробляє пневматичний сигнал від 0,2 до 1 кгс / см 2. і цей сигнал надходить на регулюючий клапан. При цьому регулюючий клапан відкривається або закривається, якщо температура регульованої середовища буде відрізнятися від заданого значення.
2. Блокова схема для регулювання температури до 1800оС наводиться на рис.
При вимірюванні температури до 1800 ° С датчиком температури є термопара.
При зміні температури регульованої середовища ЕРС термопари змінюється. Термопара підключена до входу перетворювача НП-ТЛ (нормуючий перетворювач, що працює з термопарою, лінеарізаціонний). Перетворювач НП-ТЛ зміна ЕРС термопари перетворює в сигнал постійного струму від 0 до 5мА. З виходу НП-ТЛ сигнал надходить на вхід перетворювача ЕПП, далі обробка сигналу відбувається так само, як і в випадку з термометром опору.