Перетворювач пнемо-електричний ПТЕ-4

Перетворювач ПТЕ-4 призначений для: а) вимірювання надлишкового тиску (додатного та від’ємного); б) рівня, витрати або густини розчинів в комплекті п’єзометричним первинним вимірювальним перетворювачем та в) перетворення диференційного пневматичного сигналу 0,1-1м вод.ст.(0,01-0,1кгс/см²) або 1-10 м вод.ст. (0,1-1кгс/см²) в уніфікований струмовий сигнал 4-20мА. Перетворювач ПТЕ-4 призначений для використовування як в відкритих, так і в закритих ємностях.

ПТЕ-4 може використовуватися для вимірювання рівня агресивних та забруднених рідин, рідин, що швидко кристалізуються, а також в щілинних витратомірах. Прилад забезпечує точність вимірювання в межах 1,5 – 2,5 % від діапазону вимірювання по чотирьом каналам. Варіанти можливого використовування ПТЕ-4 на об’єктах показано на рис.4, а його зовнішній вигляд на рис.5.

Принцип роботи.

Принцип роботи приладу базується на перетворенні тиску у вимірювальній камері, який пропорційний рівню або густині розчину, за допомогою тензорезисторних перетворювачів в електричний сигнал, з наступним його підсиленням та цифровою обробкою. Для гальванічної розв'язки по живленню використовується перетворювач DC/DC - 24В/24В.

Прилад може працювати в таких режимах (рис.5):

•основний — відображення інформації в діапазоні 0-100% в залежності від настройки; • додатковий — відображення інформації в метрах в залежності від встановленого датчика; • режим перегляду настройки діапазонів вимірювання каналів; •відображення інформації про діапазон настройки каналів приладу;

•режим корекції нуля шкали приладу - зміщення нуля шкали приладу, наприклад, для корекції ліній опору); •режим настройки шкали приладу - настройка шкали кожного з каналів; •режим калібрування датчиків - калібрування датчиків, що встановлені в приладі на мінімум та максимум робочого діапазону; •режим настройки ЦАП - калібрування виходів ЦАП, а також перевірка їхньої працездатності.

При ввімкненні живлення прилад переходить в основний режим 1.

Перехід в додатковий режим 2 ініціюється натисненням і утримуванням кнопки "Е", при відпусканні кнопки "Е" прилад повертається в основний режим. За допомогою режиму 3 можна переглянути настройки шкали приладу.

Режим 4 використовується, щоб скорегувати нуль приладу. Це може бути необхідним, наприклад, для компенсації опору ліній зв'язку. В режимі 5 прилад настроюється на конкретний діапазон вимірювання. В процесі експлуатації можливо змінювати діапазон в залежності від місця застосування приладу. Також є можливість настроїти свій власний діапазон, що дозволяє проводити вимірювання будь-яких допустимих сигналів і відображати їх в діапазоні 0-100 %. Режим 6 - калібрування виконується один раз при заміні датчика. Режим 7 – налаштування ЦАП, призначений для калібрування виходів приладу. В цьому режимі на всі виходи подається сигнал що відповідає 100% вимірювань для настройки вихідних підсилювачів.

Вихідний сигнал на всіх каналах повинен бути рівний 20мА, і цей режим

може бути використаний для перевірки працездатності виходів приладу. Входження в цей режим здійснюється натисненням і утриманням кнопки "С" до входження в меню і вибором пункту меню "Настройка ЦАП". Ознакою цього режиму є напис на РКІ "На всі канали подано 100%". Вихід здійснюється натисканням на кнопку "С". В режимах 3 — 7 вимірювання припиняються і вихідні сигнали залишаються незмінними, а в режимі 7 вони рівні 20мА. Вимірювання відновлюються при виході з цих режимів.

 

Методика виконання лабораторної роботи

Методика проведення роботи полягає в тому, що результати вимірювань висоти стовпа води в циліндричній ємності п’єзометричним рівнеміром з вторинним приладом ПТЕ-4 (покази ПТЕ-4 знімаються в % від діапазону вимірювання висоти, але відсотки проградуйовані так, що відповідають сантиметрам рівня води), та вимірювачем гідростатичного тиску типу КРТ-С з вторинним приладом ТРМ 200 (покази ТРМ 200 проградуйовані в міліметрах висоти стовпа води), порівнюються зі значенням зміни рівня води, що контролюється за допомогою лінійки під час наповнення (пряма гілка характеристики перетворення рівнеміра) та випуску води із ємності (відповідно, зворотна гілка характеристики перетворення), з метою визначення похибок обох приладів по діапазону вимірювання.

Порядок виконання роботи

5.1. Подати електричне живлення на стенд тумблером “Живлення ~220В”.

5.2. Подати електричне живлення на п’єзометричний рівнемір тумблером «ПТЕ-4» та на перетворювач гідростатичного тиску КРТ-С. Подати жив-лення також на мікропроцесорний прилад ТРМ 200, який перетворює уніфіко-ваний вихідний сигнал КРТ-С у цифровий сигнал рівня рідини.

5.3. За допомогою вентиля впускання води в ємність виставити мінімаль-ний рівень води в ємності по лінійці на рівні 2100мм, що буде відповідати

 

 

Таблиця 1

Лінійка, мм	Показання ПТЕ-4 заумови ходу, мм		Похибка за умови ходу
Початкові значення по лінійці, мм «»	Початкові покази рівнеміраХ : «»	Варіація, мм	Абсолютна, мм	Відносна, %	Приведена %
Приріст по лінійці,X ,мм	▼	▲	▼ ▲	▼	▲	▼	▲	▼	▲

 

нижньому (початковому, нульовому) значенню вимірюваного рівня. Зняти покази з цифрового індикатора ПТЕ-4 та цифрового індикатора ТРМ 200, які відповідають цим значенням лінійки, та записати їх відповідно як «Початкові покази рівнеміра» Х в мм, які відповідають в масштабі % від діапазону вимірювання в таблицю 1 для ПТЕ-4, та в мм в таблицю 2 для ТРМ 200 КРТ-С. Ці ж значення записати у рядки «Приріст по лінійці» обох таблиць, що відповідають значенню X = 0 мм, в колонці «Показання за умови ходу» для прямої (▼) гілки характеристики перетворення.

5.4. За допомогою вентиля впускання води в ємність, спочатку

збільшувати дійсне значення X рівня води від початкового значення до верхньої межі діапазону вимірювання з дискретністю 100 мм. Покази рівнемірів, що відповідають приростам рівня у напрямку його зростання (пряма ▼ гілка характеристики перетворення) та у відповідності із значеннями колонки «Лінійка X », записувати одночасно у колонки «Показання» у відповідний рядок та комірку у верхній її частині. Прямокутники записів всіх результатів вимірювання і розрахунків розбити на дві частини, провівши діагональ від правого верхнього кута до нижнього лівого. Результати вимірювань з не скоригованою адитивною складовою для прямого ▼ та зворотного ▲ ходу по характеристиці перетворення записувати у верхній частині прямокутника. У верхній частині прямокутників записувати також (у подальшому) розраховані значення варіації для прямих (стоїть мітка «▼») гілок ХП,а похибки для зворотного ходу – у нижній частині (мітка«▲»).

 

Таблиця 2

Лінійка, мм	Показання ТРМ 200 заумови ходу, мм		Похибка за умови ходу
Початкові значення по лінійці, мм «»	Початкові по-кази рівне-міраХ : «»	Варіація, мм	Абсолютна, мм	Відносна, %	Приведена %
Приріст по лінійці,X ,мм	▼	▲	▼ ▲	▼	▲	▼	▲	▼	▲

5.5 Після досягнення верхньої межі вимірювання (2900 мм по лінійці на ємності) з аналогічною дискретністю зняти зворотну гілку ▲ характери-тики перетворення, випускаючи воду із ємності за допомогою вентиля випуску води. Значення показів рівнемірів також записувати у верхню частину прямокутників відповідної колонку зворотного ▲ ходу.

5.6. Вимкнути тумблер «ПТЕ-4», «ТРМ 200» та “Живлення ~220 В”.