Измерительные электрические преобразователи давления типа ИПД – одни из наиболее распространенных на территории СНГ эталонных измерительных средств. Изготавливаемые как однодиапозонные с пределами измерения от 0 до 6…100 кПа, так и многодиапазонные от 0 до 6…16 МПа, они обеспечивают классы точности для разных моделей от 0,25 до 0,06.
Многодиапазонные эталонные измерительные комплексы, маркируемые, как правило, ИПД, имеют следующие рабочие диапазоны давлений: 6…16 кПа; 10...25 кПа;
–10…25 кПа; –40…100 кПа; 25…63 кПа; 0,1…0,25 Мпа; 0,4…1 Мпа; 1…2,5 Мпа; 2,5…6 Мпа; 6…16 МПа.
Выходным сигналом этих приборов служит постоянное напряжение 0…1 В и пропорциональное измеряемому давлению. Причем в приборе предусмотрена и корректировка «нулевой» точки, и регулировка диапазона выходного сигнала.
В основу функциональной работы преобразователей типа ИПД положен принцип силовой компенсации. Силовые механизмы 1 (рис. 7.11) установлены на противоположных плечах балки 2. Основу силовых механизмов составляют подвижная обмотка 3 и обмотка коррекции нелинейности 4. Балка балансирует на шарнирной опоре 5. Подвод измеряемого давления производится к чувствительному элементу 6, воздействующему в зависимости от измеряемого давления ризм на одно из плеч балки. На этой балке также размещен индикатор рассогласования 7 с плунжером 8.
Рис. 7.11. Схема электрического измерительного преобразователя типа ИПД:
1 – силовые механизмы; 2 – балка; 3 – подвижная обмотка; 4 – об-мотка коррекции нелинейности; 5 – шарнирная опора; 6 – чувствительный элемент; 7 – индикатор рассогласования; 8 – плунжер; 9 – нагрузочное устройство; 10 – усилитель; 11 – блок резисторов; 12 – постоянный магнит
На противоположном конце балки установлено дополнительное нагрузочное устройство 9. Усилитель 10 и блок резисторов 11 служат для управления измерительной схемой и получения унифицированного электрического сигнала.
Устройство работает следующим образом. Измеряемая среда давлением ризм поступает на вход чувствительного элемента, который преобразует его в усилие, воздействующее на балку. Это приводит к вертикальному перемещению плеч балки и соответственно к изменению зазора в межплунжерном пространстве индикатора рассогласования. Индикатор преобразует вертикальное перемещение плунжера в управляющий сигнал переменного тока, поступающий на вход усилителя. Выходной сигнал в виде постоянного тока усилителя подается на подвижную обмотку и обмотку коррекции нелинейности обоих силовых механизмов. Одновременно сигнал усилителя направляется на вход блока резисторов, на выходе которого генерируется сигнал в виде постоянного напряжения по значению измеряемого давления. Таким образом ток, поступающий от усилителя, формирует выходной сигнал и одновременно создает в катушках 3 и 4 магнитное поле, взаимодействующее с магнитным полем постоянного магнита 12 и уравновешивающее воздействие чувствительного элемента на балку.
Корректировка нуля и регулирование диапазона выходного сигнала производятся с помощью нагрузочного устройства 9.
В качестве чувствительного элемента традиционно применяются сильфоны, изготавливаемые из стали 36НХТЮ. Для подводящего штуцера используется сталь Х18Н9Т.
Известны измерительные комплексы типа ИПДЦ, отличающиеся от описанных выше ИПД, блоком индикации, в качестве которого используются цифровые вольтметры типа Щ304 или другие измерители электрических параметров, имеющие цифровую индикацию и идентичные по классу точности.
Преобразователи, работающие при давлениях до 0,25 МПа, используют в качестве рабочего тела только газ. При более высоких давлениях допускается применение как газа, так и жидкости.
