 |
Автоматический электронный потенциометр КСП-4
|
|
|
|
КСП - 4 предназначен для измерения, записи и сигнализации температуры, работает в комплекте с термопарами. Монтируется на щите управления в операторной.
.
Рис. Принципиальная схема потенциометра КСП-4
Устройство:
ИМ – измерительный мост;
ИПС – источник питания стабилизированный;
РД – реверсивный двигатель;
СД – синхронный двигатель;
РУ – регистрирующее устройство;
ЭУ – электронный усилитель;
Rр – реохорд (калиброванное манганиновое сопротивление);
Rш – шунт реохорда (служит для ограничения тока, протекающего через реохорд);
R – резистор для подгонки сопротивления реохорда к расчётному значению;
Rд – переменный резистор (для регулирования рабочего тока ИПСа);
Rн - резистор для подгонки начала шкалы;
Rп – резистор для подгонки конца шкалы;
Т – термопара;
ПК – преобразующий каскад;
УН – усилитель напряжения;
УМ – усилитель мощности;
Rк – медное сопротивление (устраняет погрешность от изменения температуры окружающей среды).
Rф1, Cф1 – Г- образные фильтры, предназначены для устранения помех, возникающих в цепи
термопары;
Rф2, Cф2
Rд – переменный резистор (для регулирования рабочего тока ИПСа)
Работа
Принцип действия основан на потенциометрическом (компенсационном) методе измерения. Он заключается в уравновешивании неизвестной, измеряемой термо э.д.с. термопары известным падением напряжения в измерительной диагонали моста.
Измеряемая т.э.д.с. термопары сравнивается с напряжением в диагонали bd мостовой схемы. В диагональ aс подключен ИПС. При работе потенциометра разность т.э.д.с. термопары и напряжения, снимаемого с диагонали bd мостовой схемы, подается на вход усилителя. Если измеряемая т.э.д.с. равна этому напряжению, то сигнал на входе усилителя равен нулю. При этом схема находится в равновесии.
|
|
|
При изменении температуры в объекте изменяется т.э.д.с. на концах термопары, равновесие системы нарушается, и на вход усилителя подается напряжение разбаланса постоянного тока. Оно преобразуется в ПК в переменное напряжение, усиливается по напряжению и мощности и приводит в действие РД, который перемещает двигатель до тех пор, пока схема не уравновесится. СРД связаны также стрелка и перо. Синхронный двигатель вращает диаграммную бумагу.
На шкале потенциометра обязательно указывается градуировка термопары, предназначенной для работы в комплекте с этим прибором (Гр. ХК; Гр. ХА; Гр. ПП). К многоточечному потенциометру с помощью компенсационных проводов может быть подключено до 12 однотипных термопар.
Типы потенциометров:
КСП – 1; КСП – 2 –малогабаритные потенциометры с ленточной диаграммой;
КСП – 3 – с ленточной диаграммой;
КСП – 4и – со складывающейся диаграммой, в искробезопасном исполнении.
В последнее время в цехах ОАО «НКНХ» для измерения температуры широко применяются следующие вторичные приборы:
1) ФШЛ;
2) ДИСК-250;
3) Ш-711.
Ш-711 – групповой многоканальный измерительный преобразователь, работает с сигналами термопар и термометров сопротивления, а также с унифицированными сигналами тока 0-5; 0-20; 5-20мА и напряжения 0-10В постоянного тока. Возможно подключение до 60 датчиков.
Милливольтметр
Милливольтметры служат для измерения температуры, работают в комплекте с термопарами. Термопары монтируются по месту на аппаратах и в трубопроводах. Милливольтметры монтируются на щите управления в операторной.
ЭДС термопары зависит от разности температур горячего и холодного спаев термопары. Горячий спай находится в измеряемой среде. Холодный спай находится с наружной стороны аппарата, под влиянием температуры окружающего воздуха. Если зимой температура холодного спая доходит до -400С, летом до +400С, то показания милливольтметра зимой и летом будут отличаться на 800С. Чтобы устранить влияние температуры холодного спая на показания милливольтметра, термопара к милливольтметру подключается при помощи компенсационных проводов. Компенсационные провода изготавливают из такого же материала, что и термопара, поэтому холодный спай термопары переносится на заднюю стенку, к клемме милливольтметра. Так как милливольтметр находится в операторной, температура холодного спая изменяется не более, чем на 150С. Остаточное изменение температуры холодного спая устраняется при помощи компенсатора. Компенсатор – это полупроводниковый резистор, с обратным сопротивлением.
|
|
|
Если к милливольтметру подключается несколько термопар, то все термопары должны быть одной градуировки, совпадать с градуировкой милливольтметра. В данном случае термопары подключаются через переключатель.
По внешнему виду милливольтметры и логометры ничем не отличаются. Они определяются по градуировкам: гр.21, гр.22, гр.23, гр.24, 10П, 50П, 100П, 50М, 100М относятся к логометрам. Гр. ХА, гр. ХК, гр. ПП, гр. ПР, гр. ВР относятся к милливольтметрам. Градуировка наносится на шкале прибора.
Устройство
Устройство милливольтметра такое же, как у логометра, отличается тем, что милливольтметр состоит из одной рамки, а логометр из двух рамок.
Рис. Милливольтметр
При увеличении температуры ЭДС термопары возрастает и подводится по двум спиральным пружинам 3 к рамке Р1. При этом ток через рамку возрастает и возрастает магнитное поле рамки. За счёт взаимодействия магнитного поля рамки и магнитного поля постоянного магнита 4 возникает вращающий момент рамки, стрелка 1 поворачивается в сторону максимума. При уменьшении температуры ЭДС термопары уменьшается, ток через рамку и магнитное поле рамки уменьшается. За счёт спиральной пружины стрелка поворачивается в сторону нуля. В некоторых случаях для увеличения чувствительности милливольтметра рамку подключают в мостовую схему.
Компенсатор 7 работает следующим образом: допустим, что температура холодного спая уменьшилась, при этом ЭДС термопары возросла бы. Если не было бы компенсатора, показание милливольтметра возросло бы. При уменьшении температуры сопротивление компенсатора возрастает, что препятствует возрастанию тока через рамку, показание милливольтметра остаётся без изменений. Другой пример: при повышении температуры холодного спая ЭДС. термопары уменьшается, показание милливольтметра уменьшилось бы, при этом сопротивление компенсатора уменьшается и не даёт уменьшения тока через рамку, показание милливольтметра также остаётся без изменения. Чтобы не было перекомпенсации, для уменьшения влияния компенсатора подключен шунтовый резистор 8. Добавочный резистор 6 служит для настройки максимума и для изменения предела измерения милливольтметра.
|
|
|
На передней части милливольтметра имеется корректор нуля, который действует на спиральную пружину. На задней стенке имеется арретир, который служит для фиксации стрелки прибора при транспортировке.
|
|
|
