STUDIUL UNUI TRADUCTOR DE PRESIUNE REALIZAT PE PRINCIPIUL BALANTEI DE FORTE

I. Principiul lucrarii. In lucrare se va studia construcTia si funcTionarea unui traductor de presiune diferenTiala tip FE 3 DM cu element sensibil de tip membrana, realizat pe principiul balanTei de forTe. Traductorul studiat masoara de fapt presiunea relativa (diferenTa dintre presiunea din proces si presiunea atmosferica), pe care o converteste in semnal electric unificat in gama 4-20mA c.c.

FuncTionarea este descrisa cu ajutorul schemei de principiu din figura 1.

Figura 1. Schema de principiu a traductorului.

O crestere a presiunii aplicate provoaca deformarea membranei si prin aceasta deplasarea barei principale de forTa. Printr-un sistem de parghii (parghia vector) se produce deplasarea armaturii unui traductor inductiv de tip transformator (detector inductiv) a carui infasurare primara este alimentata cu tensiune sinusoidala furnizata de un oscilator (bornele A-B). Infasurarea secundara este conectata (bornele C-D) la intrarea unui amplificator care constituie, impreuna cu oscilatorul, blocul electronic al traductorului.

Modificarea poziTiei armaturii detectorului provoaca cresterea curentului in circuitul de iesire, in care se conecteaza in serie rezistenTa de sarcina, sursa de alimentare si o bobina mobila de reacTie, fixata solidar pe bara de reacTie. Bobina mobila este situata in dreptul unui magnet permanent cu inducTia magnetica de aproximativ 3500 Gauss. La modificarea curentului prin bobina, interacTiunea (forTa electro-magnetica) dintre campul creat de magnetul permanent si curentul ce parcurge bobina, provoaca modificarea poziTiei barei de reacTie si prin sistemul de parghii de reacTie, readuce armatura detectorului in poziTia iniTiala, echilibrul menTinandu-se atat timp cat nu se modifica presiunea aplicata la intrarea in capsula de masura.

In figura 2 se prezinta schema electronica a ansamblului detector si amplificator-oscilator.

Figura 2. Schema parTii electronice a traductorului de presiune

Schema electronica permite o ajustare a gamei de masura prin alegerea corespunzatoare a modului de legatura intre bornele G si F, in domeniile: inferior (legatura directa, poziTia 1), mediu (legatura prin 2, 7kW, poziTia 2), superior (legatura prin 3, 9kW, poziTia 3).

Traductorul studiat funcTioneaza cu intrare in gama 015000 mm H O (aprox. 1,5 at.), cu o precizie de 0,5%. Tensiunea de alimentare a traductorului este de 2460V c.c., avantajul utilizarii unei game largi, pentru tensiunea de alimentare, fiind acela ca permite utilizarea unor rezistenTe de sarcina diferite, alegerea adecvata a tensiunii in funcTie de rezistenTa de sarcina se face cu ajutorul diagramei din figura 3.

Figura 3. Diagrama rezistenTa de sarcina-tensiune de alimentare

II. Schema de montaj si modul de lucru. Pentru studiul funcTionarii traductorului se efectueaza montajul din figura 4 in care:

A - sursa de alimentare cu aer comprimat;

R - reductor de presiune, acTionat manual;

M - manometru;

CP - camera de presiune a traductorului FE 3 DM;

AD - adaptorul traductorului FE 3 DM;

PC - placa exterioara de conexiuni, conectata prin placa PB;

ST - sursa de tensiune stabilizata I 4101 (sau orice sursa de 040V, 0,5A);

mA - miliampermetru magnetoelectric, cl. 0,5, scala 030mA;

RS - cutie de rezistenTe decadice, care simuleaza rezistenTa de sarcina.

Figura 4. Schema de montaj pentru studiul traductorului de presiune

1. Se realizeaza montajul din figura 4, cu U=24V si RS=250 ohm si se verifica daca curentul este 4mA in absenTa oricarei presiuni aplicate la intrare.

2. Se variaza lent presiunea aerului comprimat prin reductor, de la 0 la 1,5 at, din 0,1 in 0,1 at (valorile presiunii se citesc pe manometru) si se citeste curentul indicat de miliampermetru.

3. Se repeta masurarile in sensul descresterii presiunii de alimentare.

4. Se ridica caracteristica statica I=f(p) cu rezultatele obTinute la punctele 2 si 3.

Caracteristica pentru masurarea in sens crescator a presiunii

Caracteristica pentru masurarea in sens descrescator a presiunii

5. Pentru tensiunea de alimentare de 24V cc se modifica rezistenTa de sarcina in limitele indicate in figura 3, observandu-se daca curentul de iesire, pentru 0, 50% si 100% din domeniul presiunii de intrare nu se modifica. Se traseaza grafic I=f(R_S) pentru fiecare caz.