氣動(dòng)轉(zhuǎn)換元件及比例控制課件

1、 第 五 章 氣動(dòng)轉(zhuǎn)換元件及比例控制1.工作原理：根據(jù)流場(chǎng)的變化(即流體的流速和壓力 的改變)使傳感器輸出相應(yīng)的變化及信號(hào)。2.分類：背壓式：利用噴嘴一擋板結(jié)構(gòu)原理，描述 流量和壓力的變化規(guī)律。 遮斷式：根據(jù)層流和紊流的不同流場(chǎng)情況， 輸出相應(yīng)的不同壓力信號(hào)。 精度高、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)5-1 氣動(dòng)傳感器dDx0.00.10.21.00.20.40.80.61.2 圖5-1 噴嘴-擋板式傳感器及特性曲線1234D/d=p/p01234（2）當(dāng)D/d=較大時(shí)，特性曲線較陡，靈敏度較高，而當(dāng)較小時(shí)，特性曲線較平坦，靈敏度較低。但當(dāng)擋板全開時(shí)，即xD/4時(shí)，P值達(dá)不到零值，這是由于噴嘴對(duì)氣流阻力

2、作用所造成的。（3）當(dāng)流量系數(shù)c1= c2時(shí)，由式（5-1）可得當(dāng) x/D=0.0144（d/D）2 （5-3）時(shí)，噴嘴擋板式傳感器具有最高的靈敏度，即在特性曲線上斜率最大，此時(shí)P=0.75 Ps。 當(dāng)x變化時(shí)，p變化通過測(cè)量p來測(cè)量位置或尺寸， 測(cè)量物體的存在。 分辨率0.1m有效探測(cè)距離xD/4二.遮斷式傳感器由發(fā)射管接收管組成,用于測(cè)量物體的存在 tpsp0發(fā)射管物體接收管psP0=0圖5-2 遮斷式傳感器p0pcpspcp0沖擊面文丘利管節(jié)流孔圖5-3 防塵遮斷式傳感器遮斷式傳感器工作原理pspspsp0p0pcpc物體鋼板控制噴嘴控制噴嘴圖5-4 遠(yuǎn)距離測(cè)量傳感器圖5-5 酸霧下工作

3、的傳感器圖5-6 低壓氣電轉(zhuǎn)換器圖5-9 電-氣轉(zhuǎn)換器示意圖P0Ps彈性支承線圈銜鐵擋板噴嘴恒節(jié)流孔二、電氣轉(zhuǎn)換器原理：將電信號(hào)氣信號(hào)(可理解成小型電磁閥)1a26AB73b458PcO1PO2 圖5-11 滑柱式氣動(dòng)放大器1.4-噴嘴 2.3-固定節(jié)流孔 5.8-膜片 6-導(dǎo)氣孔 7-閥體P0PsPc圖5-12 膜片-滑閥式氣動(dòng)放大器05001000Pc(Pa)4000600080002000Pc(Pa)圖5-13 膜片式比例放大器PcP0Ps噴嘴膜片螺釘5-4 氣動(dòng)變送器氣動(dòng)變送器：將測(cè)得的各種物理參數(shù)精確地變換成氣動(dòng)儀表的標(biāo)準(zhǔn)氣體信號(hào)后，送到顯示儀表或調(diào)節(jié)裝置中。如：測(cè)壓差、壓力、流量、

4、溫度等物理量。精度1級(jí)（1%）圖5-14 差壓變換器工作原理圖5-15 壓力變送器測(cè)量部分原理圖1-波紋管 2-推桿 3-主杠桿123p差壓變送器：1.通過移動(dòng)調(diào)節(jié)滑塊6改變量程；2.調(diào)零彈簧8用來調(diào)整零位初始?jí)毫為零時(shí)，變送器輸出壓力為0.02MPa圖5-16 絕對(duì)壓力變送器測(cè)量部分原理圖P測(cè)量波紋管推桿主杠桿補(bǔ)償波紋管 圖5-20是氣橋測(cè)量?jī)x原理圖，它的工作原理與電工測(cè)量電橋相類似，由四個(gè)氣阻組成。圖5-20 氣橋測(cè)量?jī)x原理圖5-21線徑測(cè)量原理ABCDR1R2R3R4PCPDNpACDR1R3PCPDpR2R4P0CDPsR1R2R3R4 圖5-22 伺服測(cè)量?jī)x原理圖膜片膜盒 測(cè)量時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)線徑的工件（例如銅線）送入探頭中，調(diào)節(jié)R1，R2，R3使PC=PD，氣橋處于平衡，當(dāng)線徑變化時(shí)，線和孔之間的間隙也隨之變化，使氣橋失去平衡，根據(jù)P的大小就可以獲各所測(cè)線徑的大小，此壓差也可送入后續(xù)系統(tǒng)處理，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。 例如當(dāng)用氣橋測(cè)量?jī)x測(cè)量工件尺寸時(shí)，在某一定標(biāo)準(zhǔn)尺寸工件下調(diào)節(jié)氣橋使其處于平衡狀態(tài)，換一個(gè)工件時(shí)，根據(jù)壓差P0，P=0或P0就可以判斷出這個(gè)工件的尺寸是大于、等于還是小于基準(zhǔn)工件尺寸。氣橋是一種很重要的比較式測(cè)量工具，應(yīng)用氣橋測(cè)量?jī)x可以連續(xù)測(cè)量生產(chǎn)中的紗線，銅絲