Привет студент

Исполнительные устройства систем управления и регулирования воздействуют на процесс в соответствии с получаемой командной информацией. Они состоят из исполнительного механизма и исполнительного органа. Исполнительный механизм преобразует полученную энергию в перестановочное усилие исполнительного органа. Перемещение исполнительного органа чаще всего изменяет расход рабочей среды или направление движения ее. Воздействие исполнительного органа на поток проходящей среды может быть дискретным (позиционным) или плавным (регулирующим) в зависимости от конструкции проточной части и типа исполнительного механизма. По виду используемой энергии исполнительные механизмы делятся на пневматические, гидравлические, электрические и комбинированные. Вид энергии, создающей перестановочное усилие, может не совпадать с видом энергии носителя командной информации. В этом случае исполнительный механизм функционирует в комплекте с преобразователем, или позиционером.

Пневматические исполнительные механизмы преобразуют давление сжатого воздуха в перемещение затвора исполнительного органа. В зависимости от конструкции преобразующего элемента различают мембранные, поршневые и лопастные исполнительные механизмы. На судах применяют в основном исполнительные устройства с мембранными исполнительными механизмами. К ним относятся главным образом запорные, смесительные и разделительные пневмоклапаны.

Поплавковые измерители уровня. Они представляют собой обычно пустотелый шар или цилиндр, движение которого при изменении уровня жидкости передается на показывающий прибор. В качестве промежуточной передачи от поплавка к стрелке показывающего прибора используются механические рычажные системы. Поплавковые сигнализаторы в комплексе с электрическим контактором или прерывателем используются для включения и выключения насосов при крайних значениях уровня.

Смотровое или измерительное стекло. Для измерения уровня жидкости в цистернах применяются смотровые стекла различных типов. Для измерения уровня воды в котлах используются водомерные стекла.

Пневмеркаторный измеритель уровня. Это извещатель, в котором для измерения уровня в танке используется ртутный манометр в сочетании с полусферическим раструбом и системой трубопроводов (рис. 15.10). Полусферический раструб находится около днища танка и соединяется через трубопровод небольшого сечения с ртутным манометром. С помощью переключающего крана можно подключить один манометр к нескольким танкам, обычно к двум. К трехходовому крану подходят трубопроводы: от измерителя; подачи силового воздуха; выпуска воздуха из прибора в атмосферу. Если трехходовой кран поставить в положение «Воздух», то система прибора заполняется сжатым воздухом. Затем трехходовой кран ставят в положение «Измерение»; при этом воздух подается через трехходовой кран к ртутному манометру и через переключающий кран — в один из танков, а давление воздуха, вытесняющего жидкость из трубки в танке, пропорционально уровню жидкости в нем. Это давление измеряется ртутным манометром со шкалой, отградуированной в единицах уровня.

Температура измеряется с помощью приборов в градусах Цельсия (°С). Обычно это шкальные показывающие приборы для всех значений температур. Абсолютные температуры используются в теоретических вычислениях, включающих газовые законы (см. приложение 3).

Жидкостный стеклянный термометр (рис. 15.6). С помощью различных жидкостей, применяемых в приборе этого типа, можно измерять температуры в различных диапазонах. Например, с помощью ртутных термометров — от —35 до +50°С, спиртовых — от —80 до +70°С. Для измерения температур с высокими значениями используются термометры с газовым наполнителем, которым обычно является азот с низким давлением.

Манометрический термометр с жидкостным наполнителем. В приборе используется металлический термобаллон и капилляр с трубкой Бурдона, заполненные жидкостью, благодаря чему обеспечивается достаточная прочность прибора и можно производить измерения в широких пределах. Например, при использовании ртути в качестве наполнителя обеспечивается диапазон измерений от —39 до +650°С. Трубка Бурдона может быть спиральной или геликоидальной формы и при увеличении температуры стремится выпрямиться. Смещение свободного конца трубки с помощью шарнирного соединения преобразуется в движение стрелки показывающего прибора.

Различают давление абсолютное и манометрическое, значения которых можно определить, используя измерительные приборы соответствующих типов. Абсолютное давление — это значение давления, измеряемое от нулевой точки шкалы давлений. Манометрическое давление — это избыточное давление, измеряемое от атмосферного давления. Если к манометрическому давлению прибавить атмосферное, то получим значение абсолютного давления.

Манометр. На рис. 15.1 показан U-образный трубчатый манометр. Один конец U-образной трубки подсоединяется к источнику измеряемого давления, а другой соединен с атмосферой. Трубка заполнена водой или ртутью. Разница в положении менисков трубки является показанием прибора, который измеряет избыточное или манометрическое давление. Прибор используется для измерения низких значений давлений и, в частности, атмосферного давления воздуха.

Рис. 15.1. U-образный трубчатый манометр:

1 — жидкость; 2 — шкала; p_h — давление в системе; р_атм — атмосферное давление; h — манометрическое значение давления в системе

С помощью гибкой системы генератор-двигатель (Вард-Леонарда), которая не имеет себе подобных, можно надежно регулировать частоту вращения якоря двигателя.

Рис. 14.13. Система контроля частоты вращения генератор-двигатель (Вард-Лео-

нарда):

1 — выпрямитель; 2 — трансформатор; 3 — приводной двигатель переменного тока; 4 — генератор постоянного тока; 5 — обмотка возбуждения генератора; 6 — обмотка возбуждения двигателя; 7 — исполнительный двигатель постоянного тока; 8 — реостат управления