Электропневматические и пневмоэлектрические преобразователи

Часто используемой комбинацией в пневмоавтоматике является сочетание электронных контроллеров с пневматическими приводами. Электропневматические преобразователи в таких системах необходимы, чтобы преобразовывать электрические управляющие аналоговые сигналами в сигналы давления.

На рис. 7.14 дана схема электропневматического преобразователя, основанного на принципе балансировки усилий.

Рис. 7.14. Схема электропневматического преобразователя

1 – электромагнитная катушка, 2 – рычаг-заслонка, 3 – ось, 4 – датчик сопло-заслонка, 5 – пневмоусилитель, 6 – сильфон обратной связи

Увеличение управляющего электрического сигнала приводит к увеличению электромагнитной силы взаимодействия между электромагнитной катушкой и рычагом, выполненным из ферромагнитного материала. Поворачиваясь вокруг оси, рычаг-заслонка приближается к соплу датчика, на выходе которого происходит соответствующее увеличение давления. Оно усиливается на пневмоусилителе и идет на выход. Сильфон обратной связи, который связан с линией выхода, формирует компенсационное давление на рычаг-заслонку для балансировки усилий на преобразователе в статическом состоянии.

В результате выходное давление пропорционально входному управляющему электрическому сигналу.

Электропневматический преобразователь

Обычно входной сигнал находится в диапазоне от 4 до 20 мА, а выходной сигнал - в диапазоне от 0,2 до 1 бар.

Пневмоэлектрические преобразователи используются для преобразования управляющих сигналов давления в аналоговые электрические сигналы.

Схема пневмоэлектрического преобразователя приведена на рис. 7.15.

Рис. 7.15. Схема пневмоэлектрического преобразователя

1 – сильфон, 2 – рычаг, 3 – ось, 4 – датчик перемещения,

5 – электроусилитель, 6 - электромагнитная катушка

Входной сигнал давления поступает на входной сильфон, который перемещает рычаг. Поворот рычага вокруг оси приводит к отклонению подвижного элемента датчика перемещения, например якоря в случае использования электромагнитного датчика перемещения. Выходной электрический сигнал с датчика, соответствующий отклонению, усиливается в электроусилителе и поступает на электромагнитную катушку. Она формирует усилие, уравновешивающее усилие на рычаг от входного давления. В результате выходной сигнал в статическом состоянии пропорционален давлению на входе.

Пневмоэлектрический преобразователь

Обычно пневмоэлектрические преобразователи имеют диапазон выходных напряжений от 15 до 30 В.