Устройство для измерения давления

Союз Советск ик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >932313 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.08.80 (2! ) 2974078/18-10 (5l) М. Кл .

5 01 4 9/16 с присоединением заявки,%

1Ъеудврстеенны1 кемнтет

СССР (23) Приоритет но денем нзабретеннй н вткрмтнй (53) УДК 531.

° 78 7(088.8) Опубликовано 30.05.82. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 04.06 82

Ф. Ф, Колпаков, Е. А. Милькевич,. В. И. Язовцев

Ю. С. Шмалий и В. N. Читова (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится приборостроению и может быть использовано для измерения давления и температуры жидких и газообразных сред.

Известны устройства для измерения усилий и давлений, использующие магниS тоупругие преобразователи усилий в час тоту выходного сигнала 51).

Наиболее близким к предлагаемому яв ляется устройство для. измерения усилий, 10 содержащее магнитопровод с обмотками возбуждения и измерительной обмоткой, включенными в схему мультивибратора с самовозбуждением (21.

Известное устройство не позволяет, 1S наряду с измерением усилий или давления, измерять также и температуру, Цель изобретения - обеспечение одновременного измерения температуры

Указанная цель достигается тем, что

20 устройство снабжено тактовым генератором и вычислительпым блоком, первый вход которого соединен с выходом мультивибратора, а его второй вход и управля юший вход источника базового смещения мультнвибратора подключены к выходу тактового генератора.

На фиг. 1 приведено устройство общая схема; на фиг 2 - схема его вычислительного блока; на фиг. 3 - конструкция ма гнитоупру гого датчика.

Устройство (фиг. 1) содержит матнитоупругнй датчик 1, включенный в схему магнитного автоколебательного мульти вибратора 2 с источником 3 базового смешения, вычислительный блок 4, первый вход которого подключен к выходу мультивибратора и тактовый генератор 5, вы - ход которого связан со вторым входом вычислительного блока и управляющим входом источника базового смешения мат нитного мультивибратора.

B схеме (фиг. 2) вычислительный блок содержит два двухвходовых ключа 6, построенных на базе логических схем И, первые входы которых подключены к выходу мультивибратора, а вторые - к вь ( ходу тактового генератора, четыре аналогичных двухвходовых кщоча 7, первые, входы первого и третьего из которых подсоединены к вькоду первого ключа 6, а первые входы второго и четвертого - к выходу второго ключа 6, вторые входы

scex ключей 7 подключены к выходам блока 8 временных интервалов, связан-

- ного Ho szondi с выходом тактового гене ратора. Кроме того, выходы первого и второго ключей 7 связаны с суммирую- 30 щим и вычитающим входами реверсивного счетчика 9, а выходы третьего и четвертого ключей 7 подключены ко входам реверсивного счетчика 10. При этом числовое значение кода, со щакащееся в счет- 1з чике 9, несет информацию о давлении Р, а значение «ода, содержащегося в счет-. чике 10, несет информацию о температуpe Т4

Изображенный (фиг. 3) магнитоупругий щ датчик содержит ферромагнитный корпус 11 с мембраной 12, имеющей жесткий центр 13, на котором выполнены обмотки

14 датчика, намотанные на одну общую катушку. Ферромагнитная пластина 15, укрепленная с помощью кольца 16 на внутреннем выступе корпуса, вместе с мембраной и жестким центром образует замкнутый магнитоцровод.

Устройство работае" следующим образом.

В рабочем состоянии мембрана 12 магнитоупругого датчика 1 находится под воздействием цавления P и температуры

Т. Это приводит к ее деформации и иэ35 менейию магнитной проницаемости магнитопровода, что приводит к изменению ча стоты колебаний мультивибратора = F(P,TI ()

Сигнал с выхода тактового генератора @g изменяет величигу базового смещения мультивибратора, что приводит к изменеinno функциональной зависимости (1).

fTpH этом tlpH каждом из двух значений напряжения на выходе тактового генера- м тора, характеристика преобразования (1) остается практически линейной. Тогда, при условии независимости коэффициентов чувствительности — и ае d др а» в опрецелзнном интервале изменений Р и T для о каждого полупериода тактового сигнала соответственно, имеем на выходе мультивибратора 2

01 1Р 1Т

Ю 55 о + К „р+ К тт где К1, К„., К, К1» - коэффициенты чувствительности по давлению и темпе3 932313 4 ратуре в первом и втором поцупериоцах . тактового сигнала; %о„и Ео1- соответствующие начальные значения частоты мультивибратора 2.

Далее сигнал с выхода магнитного мультивибратора 2 поступает на первый вход вычислительного блока 4, на второй вход которого для обеспечения решения системы (2) подается также тактовая частота f

Решение (2) имеет вид

Р=аг„- о Е, Ь„ = "А (Ь) гпа

1Т к1т 1Р р

4 = i 4g=- 4р —,0 и

07. CT 01 1Т Q "

Ь 0. b р т р т

Коэффициенты К Р Kgp. К1»- К и начальные частоты f „и Е о 1 определяются экспериментальн о, а затем с помощью (4) вычисляются коэффициенты системы (3), два последних из которых Ь., и Ь заранее вводятся в реверсивные счетчики

9 и 10, соответственна, в качестве исходных значений P и Т. Блок 8 временных интервалов выдает на вторые вхоцы ключей 7 четыре ощп очных имцульса, щжтельность каждого из которых пропорциональна коэффициентам 0„, aq, ay, с соответственно. Одновременно с формированием этих импульсов при воздействии тактового сиг нала f» в первый его полупериоц через один из ключей 6 на первые входы первого и третьего ключей 7 поступает сигнал с частотой f„, а во второй полупериод тактовой частоты через второй ключ 6 на первые входы второго . и четвертого ключей 7 поступает сигнал с частотой f . При этом на выходе первого ключа 7 получаем последовательность групп импульсов с частотой следования в группах f „H длительностью этих групп, равной с „й1, на выходе второго ключа 7 - соответственно, с частотой f и длительностью 4 1Е, на выходе третьего ключа 7 - с частотой Я„и длительностью ц Я„, а на выходе четвертого1 и @gal q соответственно. Попарная подача этих последовательностей на входы двух реверсивных счетчиков 9 и 10, как показано на фиг. 2, обеспечивает решение системы (3) в виде двоичных кодов давления P на выходе реверсивного счетчика

9 H температуры Т на выходе реверсивно« го счетчика 10.

5 932313 6

Благодаря одновременному измерению . льтивибратора с самавозбуждением, о т давления и температуры предлагаемым л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устройством, сокрашается требуемая нс обеспечения одновременного измерения менклатура датчиксв и повышается точ- температуры, оно снабжено тактовым ге ность измерений давления. Устройство нератором и вычислительным блоком, дер . лагко сопрягается с цифровыми системами вый вход которого соединен с вьйсодом обработки информации. мультивибратора, а его второй и управля;юший вход источника базового смешвния мультивибратора подключены к выхо

Ф ормула и зоб ре тени я о дутактового генератора.

Источники информации, Устройство для измерения давления, принятые во внимание при жспертизе содеркашее мантитаупругий преобразова- 1. Авторское свидетельство СССР тель, имеюший замкнутый магнитопровод М. 571714, кл. g 01 4 1/12, 1976, с обмотками возбуждения и измеритель- >s 2. Авторское свидеть.ство СССР. ной обмоткой, в люче)ными в схему му- N 324522, кл С 01 4 l/12, 1969.

9323lS

Ф

Составитель И. Сумцов

Редактор Ю, Середа ТехредЕ, баритончик Корректор М. Коста.

Заказ 3764/60 Тираж 883 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауп кая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4