Устройство для измерения давления

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет расширить функциональные возможности устройства для измерения давления путем формирования дополнительных электрических невзаимосвязанных сигналов температуры и влажности. Для этого наряду с корпусом, мембраной, первым индуктивным преобразователем, генератором переменного напряжения, первым измерительным мостом 20, усилителем 34, выпрямителем 35, аналого-цифровым преобразователем 36, цифровым индикатором 37 и блоком управления 38 устройство содержит второй и третий индуктивные преобразователи, второй 24 и третий 28 измерительные мосты и коммутатор 33. На мембране нанесены слои термодеформационного и гигродеформационного материалов, а также магнитного материала. Работа каналов измерения температуры и влажности аналогична работе канала измерения давления и основана на работе индуктивного преобразователя с изменяющимся воздушным зазором. Однотипность измерительных преобразователей во всех каналах упрощает реализацию устройства. 2 ил.

„.Я0„„1610330

А1 (51)5 G 01 L 9 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,р Ф « » Я .,; " „. ф СОЮЗ СОВЕТСКИХ ., ".-" М -= . СОЩМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4317106/?4-10 (22) 24 ° 08.87 (46) 30,11.90. Вюл. Р 44 (71) Специальное опытное проектноконструкторско-технологическое бюро

Сибирского отделения Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В.И..Ленина (72) А.Ф. Алейников (53) 531.787(088.8) (56) Алейников А.Ф. Одновременное измерение двух неэлектрических величин при диагностике машин и механизмов, — В кн.: Контроль и диагностика сельскохозяйственных объектов (ВАСХНИЛ, Сиб. отд-ние, Новосибирск, 1981, с. 48-52) .

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет расширить функпиональные возможности устройства для измерения давления путем формирования дополнительных электрических невзаимосвязанных сигналов температуры и влажности,,Лля этого наряду с корпусом, мембраной, первым индуктивным преобразователем, генератором переменного напряжения, первым измерительным местом 20, усилителем 34, выпрямителем 35, аналого-цифровым преобразователем 36, цифровым индикатором 37 и блоком 38 управления, устройство содержит второй и третий

1610330 индуктивные преобразователи, второй

2 . и третий 28 измерительные мосты и коммутатор 33. На мембране нанесены слои термодеформационного и гигродеформационного материалов, а также магнитного материала. Работа каналов измерения температуры и влажности

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления газообразных сред в условиях изменяющихся температуры и влажности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устрой- 20 ства путем формирования дополнительных электрических невзаимосвязанных сигналов температуры и влажности.

На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 - 25 электрическая схема устройства.

Устройство содержит корпус 1, мембрану 2 с первым 3, вторым 4 и третьим 5 слоями магнитного материала, слоем 6 термодеформационного и слоем

7 гигродеформационного материала, первый индуктивный преобразователь, состоящий из сердечника 8 с обмоткой

9 и выводами 10 и 11, второй индуктивный преобразователь, состоящий из сердечника 12 с обмоткой 13 и выводами 10 и 14, третий индуктивный преобразователь, состоящий из сердечника 15 с обмоткой 16 и выводами 10 и

17, основание 18 и разъем 19. 40

Устройство также содержит первый измерительный мост 20-, состоящий из обмотки 9 первого индуктивного преобразователя и резисторов 21-23, второй измерительный мост 24, состоя- 45 щий из обмотки 13 второго индуктивного преобразователя и резисторов 2527, третий измерительный мост 28, состоящий из обмотки 16 третьего индуктивного преобразователя и резисторов 29-31, генератор 32 переменного напряжения, коммутатор 33, усилитель

34 переменного напряжения, прецизионный выпрямитель 35, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 36, цифровой индикатор 37 и блок 38 управления.

Корпус 1 выполнен в виде полого цилиндра с внешней резьбой для установки на объекте измерения и имеет аналогична работе канала измерения давления и основана на работе индуктивного преобразовач еля с изменяющимся воздушным зазором, Однотипность иэмерительньг преобразователей во всех каналах упрощает реализацию устройства. 2 ил. четыре сопряженные между собой внутренние полости с разными диаметрами для последовательной установки разьема 19, основания 18 и мембраны 2.

На основании 18 закреплены сердечники 8, 12 и 15 индуктивных преобразователей. Мембрана 2 выполнена из немагнитного материала, (например, в виде кремниевой пластины). В центральной части мембраны 2 над сердечником 8 первого индуктивного преобразователя нанесен первый слой 3 магнитного материала. Над сердечниками 12 и 15 на мембране 2 в периферийной ее части (в зоне минимума деформаций) нанесены слои 6 и 7 соответственно термодеформационного и гигродеформационного материалов, на которые, в свою очередь, нанесены второй 4 и третий 5 слои магнитного материала. Мембрана 2 в месте нанесения слоев 5 и 7 может иметь микропоры для обеспечения доступа влаги к гигродеформационному слою 7.

Мембрана 2 закреплена на корпусе

1, например, при помощи ситаллоцемента. Основание 18 выполнено из электроизоляционного материала и закреплено в корпусе 1, например, при помощи клея.

Входы измерительных мостов 20, 24 и 28 соединены с генератором 32 переменного напряжения, выходы мостов подключены :-ко входам электронного коммутатора 33, выход которого через усилитель 34, выпрямитель 35 и АПП 36 связан с цифровым индикатором 37. Первый выход блока 38 управления соединен с установочным входом АЦП 36, второй выход — с управляющим входом усилителя 34, а третий выход — с управляющим входом коммутатора 33. Усилитель 34 выполнен с регулируемым коэффициентом усиления для получения желаемой крутизны преобразования по каналам измерения давления, темпера5 16 туры и влажности, Блок 38 управления выполнен в виде таймера, формирующего последовательность импульсов, управляющих элементами устройства.

Устройство работает следующим образом.

В первый такт измерения блок 38 управления устанавливает A1tII 36 в исходное состояние и подключает через коммутатор 33 к входу усилителя 34 измерительную диагональ (выход) первого моста 20, сигнал с которой усиливается, нормируется в соответствии с принятой шкалой измерения давления, преобразуется в постоянное напряжение выпрямителем 35, а затем — в цифровой код с помощью АЦП 36 и информация о давлении отображается на цифровом индикаторе 37.

Г>о второй такт измерения блок 38 управления устанавливает АЦП 36 в исходное состояние и подключает через коммутатор 33 измерительную диагональ

Ъ второго моста 24 к входу усилителя

34. Под воздействием изменений температуры происходит объемная деформация слоя 6 термодеформационного материала, что приводит к изменению зазора между слоем 4 магнитного материала и сердечником 12 второго индуктивного преобразователя, сигнал с которого аналогично предыдущему обрабатывается в блоках 34, 35 и 36 и информация о температуре отображается на цифровом индикаторе 37.

В третий такт измерений, аналогично предыдущему, подключается измерительная диагональ третьего моста

28 и информация о влажности отображается на индикаторе 37.

Таким образом, работа канала измерения температуры и канала. измерения влажности аналогична работе кана10330

45 ла измерения давления и основана на работе индуктивного пре образователя с изменяющимся воздушным зазором. При необходимости, линеаризация сигналов может осуществляться вусилителе 34, выполненном в виде функционального преобразователя с выбором функции по сигналу блока 38 управления, либо в АЦП 36 известными методами. причем второй и третий индуктивные

50 преобразователи включены соответственно во второй и третий измерительные мосты, диагонали питания которых подключены к генератору переменного напряжения, а измерительные диагонали первого, второго и третьего измерительных мостов подключены к соответствующим входам коммутатора, выход которого подключен к информационному входу усилителя, управляющий вход

Благодаря формированию дополнительных сигналов температуры и влажности, расширяются функциональные возможности устройства. Благодаря однотипности измерительных преобразователей в каналах измерения давления, температуры и влажности упрощается конструкция устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения давления, содержащее корпус с мембраной и первым индуктивным преобразователем перемещения мембраны, генератор переменного напряжения, первый измерительный мост, усилитель, выпрямитель, аналого-цифровой преобразователь, цифровой индикатор и блок управления, первый выход которого подключен к установочному входу аналог о-цифр ового преобразователя, причем первый индуктивный преобразователь включен в первый измерительный мост, диагональ питания которого соединена с генератором переменного напряжения, а измерительная диагональ через усилитель, выпрямитель и аналого-цифровой преобразователь связана с цифровым индикатором, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования дополнительных электрических невзаимосвязанных сигналов температуры и влажности, оно снабжено установленными в корпусе вторым и третьим индуктивными преобразователями, вторым и третьим измерительными мостами и коммутатором, при этом на мембране, выполненной из немагнитного материала, непосредственно над первым индуктивным преобразоватеЛем, IIo центру мембраны нанесен слой магнитного материала, над вторым и третьим индуктивными преобразователями, по периферии мембраны в зоне ее минимальных деформаций нанесены соответственно слои термодеформационного.- и гигродеформационного материалов, на которые, в свою очередь, нанесены соответствующие слои магнитного материала, 16 10330 которого соединt н с BтоpbIM выходом блс.ха управления, третий выход кото—

17 фиг. f

Составитель И. Сумцов

Texpep, M.ÕîäàHH÷ Корректор Т. Малец

Редактор А. Ревин

Заказ 3732 Тираж 466 подписное

ВНИКНИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г.ужгород, ул. Гагарина, 101

f3

poJ o подкл10чРн к уlIpл впя (ч с м вход" коммутатора.