【前言】1847年,法國(guó)人波登制成彈簧管壓力表,由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用,很快在工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用,是我國(guó)至今仍然常用的壓力測(cè)量?jī)x表.因此將彈簧管壓力表改裝為電信號(hào)遠(yuǎn)傳壓力表,可以在節(jié)約大量資金的前提下實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能.本頁面是關(guān)于分析目前電信號(hào)遠(yuǎn)傳壓力表的結(jié)構(gòu)和工作原理,具體提出了一種將彈簧壓力表改裝為電信號(hào)遠(yuǎn)傳壓力表簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的方法.
1、目前使用的主流遠(yuǎn)傳壓力表工作
原理及狀況
該種儀表由一個(gè)彈簧管壓力表和一個(gè)滑線電阻式發(fā)送器等組成.儀表機(jī)械部分作用原理與一般彈簧管壓力表相同,由于電阻發(fā)送器設(shè)置在齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上,因此當(dāng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的扇形齒輪軸產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)時(shí),電阻發(fā)送器的轉(zhuǎn)臂(電刷)也相應(yīng)地得以偏轉(zhuǎn),由于電刷在電阻器上滑行,使得被測(cè)壓力值的變化變換為電阻的變化,而傳至二次儀壓表上,指示出相應(yīng)的讀數(shù)值.同時(shí),一次儀表也指示相應(yīng)的壓力值.但是此類產(chǎn)品受溫度影響較大,當(dāng)使用溫度偏離2D士5℃時(shí),其溫度附加誤差約為0.4% / 10 ℃.
2 C型彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)與工作原理
C型彈簧管壓力表是彈簧管壓力表中應(yīng)用最廣泛,最有代表性的儀表,本文以C型彈簧管壓力表為例加以介紹.
2. 1結(jié)構(gòu)
C型彈簧管壓力表(如圖1)是由表殼部分、指針、刻度盤部分、彈簧彎管、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分和管接頭等5個(gè)主要部分組成.
2. 2工作原理
當(dāng)被測(cè)壓力進(jìn)入彈簧管后,彈簧管的短軸增大.自由端產(chǎn)生位移,借助傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使指針在表的分度上產(chǎn)生角位移.當(dāng)彈簧管產(chǎn)生的彈力與被測(cè)壓力相平衡時(shí),指針便停止轉(zhuǎn)動(dòng)指在其一分度上,其示值就是被測(cè)壓力值,彈簧管在其彈性限度內(nèi)產(chǎn)生的變形(自由端位移)與所受壓力成正比關(guān)系(具有非線性誤差)
3 C型彈簧管壓力表改裝原理、方案及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3. 1改裝原理
C型彈簧管壓力表當(dāng)被測(cè)壓力進(jìn)入彈簧管后,彈簧管的短軸增大,長(zhǎng)軸減小,彈簧管的曲率半徑變大,此時(shí)管外側(cè)管壁縮短,內(nèi)側(cè)管壁伸長(zhǎng).在彈簧管的管壁上粘貼電阻應(yīng)變片,既可以把管壁的伸縮變化測(cè)量下來,如果管壁的伸縮變化率(由于此變化與應(yīng)變類似,采用電阻應(yīng)變片測(cè)量)與管內(nèi)壓強(qiáng)呈線性變化則通過測(cè)量管壁變化即可以確定管內(nèi)的壓強(qiáng).
3.2改裝方案
1)常溫下采用2片電阻應(yīng)變片.
在常溫下.由于彈簧管沒有顯著的溫度影響.在C型彈簧管的內(nèi)外兩側(cè)沿軸向各貼一枚應(yīng)變片.
粘貼位置:由于管內(nèi)壓強(qiáng)相等,C型彈簧管同一側(cè)各處f中縮變化率基本相等(連桿和機(jī)芯對(duì)C型彈簧管管端作用的拉力對(duì)管的影響非常小,并且可以通過測(cè)量電路消除掉),可以任選一處粘貼電阻應(yīng)變片,其粘貼方式如圖I所示的819兩片應(yīng)變片.測(cè)量電橋如圖2所示,8片接入為電橋中R 1工作片,9片接入為R 2工作片.
2)溫度變化較大的環(huán)境下,采用一個(gè)工作片和一個(gè)溫度補(bǔ)償片.
在溫度變化較大的環(huán)境下,彈簧管會(huì)因?yàn)闇囟茸兓a(chǎn)生曲率變化,選取圖1中8號(hào)片作為工作片,接入圖2測(cè)量電橋的K1工作片,另外,選取相同型號(hào)的壓力表一個(gè),在相同的位置粘貼一片應(yīng)變片作為溫度補(bǔ)償片,接入為測(cè)量電橋的R 2溫度補(bǔ)償片(同型號(hào)壓力表多個(gè)工作片允許公用一個(gè)溫度補(bǔ)償片).
最后的測(cè)量?jī)x器與數(shù)據(jù)以及最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,請(qǐng)直接下載彈簧管壓力表改裝為遠(yuǎn)傳壓力表的方法研究全文pdf格式:哈爾濱工程大學(xué)提供: