Дифференциально-трансформаторная система измерения.

(см. лаб. работу «Измерение расхода жидкости методом постоянного ∆Р»)

Данная система предназначена для преобразования сигнала с индукционных измерительных датчиков. Рассмотрим ее построение и работу на примере ротаметра РЭД и вторичного прибора КСД.

Ротаметр состоит из стального корпуса 2, внутри которого имеется камера 8 и коническая трубка 7 расширением вверх. Эта трубка из нержавеющей стали является измерительным элементом ротаметра. В нижнюю часть корпуса 2 впаяна направляющая трубка с насаженной на неё индукционной катушкой. Первичная обмотка 5 устройства включена последовательно с первичной обмоткой вторичного прибора, а вторичные обмотки этих устройств включены встречно. Вторичные обмотки состоят из двух секций.

Внутри конической трубки 7 расположен грибообразный поплавок 1 со отержнем 3, который через упорную шайбу пропущен в направляющую трубку. На нижнем конце стержня 3 закреплен стальной сердечник (плунжер 4). При отсутствии расхода плунжер должен находиться в средней части индукционной катушки относительно секций.

Положение поплавка зависит от расхода измеряемой среды, с увеличением его поплавок перемещается вверх до уравновешивания перепада давления весом поплавка, плунжера и стержня. Он перемещается между обмотками 5 и 6 индукционной катушки. Поэтому каждому значению расхода соответствует определенное положение плунжера виндукционной катушке. Перемещение плунжера преобразуется в пропорциональное электрическое напряжение путем изменения взаимодействия между первичной обмоткой возбуждения 5 и секциями вторичной обмотки 6, включенными встречно.

Вторичный прибор является дифференциально-трансформаторным. Измерительная схема комплекта с дифференциально-трансформаторной передачей состоит из двух индукционных катушек (вторая помещена во вторичном приборе), усилителя УС, реверсивного двигателя РД, кулачка I.

Индукционная катушка прибора также состоит из первичной и вторичной обмоток, причем вторичная состоит из двух одинаковых секций, включенных навстречу друг другу. Внутри катушки КСД так же, как ив ротаметре, на­ходится стальной плунжер.

При подаче напряжения переменного тока на первичные обмотки на вторичных обмотках индуктируется ЭДС, величина которой в каждой секции зависит от положения сердечников. Если сердечник, находится в среднем положении, то ЭДС каждой секции вторичной обмотки будут ровны по величине, но направлены навстречу друг другу и их результирующая ЭДС

.

Аналогично и для катушки вторичного прибора

Следовательно, напряжение на входе УС И_УС=О.

При изменении расхода вещества поплавок с плунжером ротаметра переместится в другое положение, вследствие этого произойдет пере­распределение магнитного потока в обмотке катушки. Индуктируемые э.д.с. в секциях будут различны по величине и на концах вторич­ной обмотки появится напряжение небаланса, которое подается на вход УС. Величина и фаза напряжения небаланса зависят от величины и направления перемещения сердечника преобразователя расхода. На­пряжение небаланса после усиления подводится к управляющей обмотке реверсивного двигателя РД и приводит его в движение. Последний, вращая кулачок 1, перемещает плунжер катушки вторичного прибора аположение равенства напряжений, индуктируемых во вторичных обмот­ках катушек. Одновременно переместится показывающая стрелка. Таким образом, каждому положению плунжера катушки первичного преобразова­теля соответствует определенное положение плунжера катушки вторич­ного прибора КСД-3.