Устройство для измерения давления Советский патент 1983 года по МПК G01L7/00 

Изобретение относится к измерительной TexjiHKe и может быть использова- но для точного измерения статического и импульсного давлений. Известны цифровые преобразователи , содержащие сумматор, связанный с nHeBMOMexaHvr4ecKHM чувствительн элементом, пружиной обратной связи и нуль-органом, двигатель, соединенный с узлом задания усилия пружины и выходом узла управления tl . Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения давления, содержащее манометрический чувствительный элемент, соединенный с мехиническим сумматором , связанньпу с нуль-органом и через пружину обратной связи - с узлом задания усилия пружины попсоеаиненньгм к шаговому авигателюсвязанному с последовательно соединенными узлом управления двигателем, переключателем и генератором, причем вхо ды генератора и переключателя срединены с нуль-органон, а выход переключателя подключен к BXOJW реверсивного счетчика и индикатор 12. Недостатком устройства является ограниченная область применения, так как оно имеет большое время преобразования и не может быть использовано для изме рения импульсного давления. Цель изобретения - расширение облас ти применения устройства за счет увели чения быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения давления снабжено вторым шаговым двигателем, снабже1шым датчиком прложення ротора, последовательно соединенными вторым узлом управления/вторым переключителем, вторым генератором и детектором, подключенным к выходу нуль-органа, . а таюке преобразователем напряжения в код, схемой сравнения, выход которой подключен к второму переключателю, а первый вход - к преобразователю напряжение-код, и арифметическим блоком, подключенным входами к выходам реверсивного счетчика и датчика по гожения . ротора, выходы которого соединены такж с вторым входом схемы сравнения, при этом второй шаговый двигатель связан с узлом задания усилия пружины и соединен с вторым узлом управления, а выход арифметического блока подключен к индикатору. На чертеже изображено устройство аля 11змерения давления. Устройство содержит манометрический чувствительный элемент 1, соединенный с механическим сумматором 2, нуль-орган 3, вход которого соединен с механическим сумматором, а выход - с входами; управляемого генератора 4 и переключателя 5, второй вход которого связан с выходом г-енератора 4, а выходы подключены к реверсивному счетчику 6 и узлу 7 управления, к выходам которого подклк чен шаговый двигатель 8, связанный с узлом 9 гадания усилия пружины пружиг ной 10, детектор 11, подключенный входом к нуль-органу, а выходом - с последовательно соединенными генератором 12, переключателем 13, узлом 14 управления, причем вь:1ход детектора соединен также с преобразователем ISP напряжения в код, схема 16 сравнения входами подключена к преобразователю 15 и -датчику 17 положения ротора двигателя , связанному с вторым шаговым двигателем 18, подключенным кинемавгически к управляющему Bxocty устройства. задания усилия пружины, арифметическое устройство 19 подключено к реверсивному счетчику, датчику положения ротора и индикатору (не показгш). Устройство работает следующим образом. При отсутствии измеряемого давления механический сумматор 2 находится в равновесии и сигнал на выходе нуль-органа 3 равен нулю. Измеряемое давление, воздействуя на манометрический чувствительньхй мент 1, нарушает равновесие сумматора 2, вследствие чего на выходе нуль-органа 3 появляется положительный сигнал, который поступает на управляющие входы генераторг 4, переключателя 5 и детектор 11. Генератор 4 включается и импульсы с его выхода через переключатель 5 подаются на один из входов реверсивного счетчика 6 и узла 7 у1;Еравления. Частота следования этих импульсов.зависит от величины небаланса механического сумматор 1 2. Шаговый двигатель 8, управляемый узлом 7 управления, посредством узла 9 задания усилия воздействует на пру:иотну 10, уравновешивая сумматор. Сигнал разбаланса с выхода детектора 11 поступает на входы генератора 12 и преобразователя 15 напряжения в код. Код, соответствующий напряжению разбаланса, сра.внивается схемой 16 сравнения с выходным кодом датчика 17 положения. Схема сравнения устанавливает переключатель 13 в положение, при котором шипульсы с выхода генератора 12 подаются на вход узла 14 управления, обеспечивая вращение шагового двигате , ля 18 в направлении уменьшения разности выходных кодов датчика положения и преобразователя напряжения в код. При этом шетх)вый двигатель воздейст вует на узел задания усилия пружины, увеличивая его передаточный коэффициент а следовательно и скорость компенсации шаговым двигателем 8 возмущающего воздействия. Коды на входах схемы срав нения выравниваются, переключатель 13 запирается и шаговый двигатель 18 оста навливается. Дальнейшая отработка возмущающего воздействия идет со скоростью, определяемой только частотой генератора 4. Уменьшение разбаланса механического сумматора привод1РГ к изменению знака сигнала на выходе нуль-органа и новому нарушению равенства кодов на входах схемы сравнения, причем код с преобрахзователя напряжения в код становится меньше кода датчика положения. Схема сравнения вырабатывает сигнал, которым переключатель 13 усташавливается в положение , обеспечивающее реверс узла управления и шагового двигателя 18, Передаточный коэффийнент узла задания усилия пружины уменьшается я км гоменту баланса механического сумматора становится равным исходному, В процессе отработки возмущающего воздейсргвия реверсивный счетчик 6 под считывает число шагов, сделанных шаговым двигателем 8, а арифметическое устройство 19 непрерьшно вносит поправку, учитывающую текущее значение передаточного коэффициента узла задания усилия пружины, в результате подсчета . Благодаря большему быстродействию отработки возмущающего воздействия рао ширяется область применения устройстба для измерения давления и обеспечивается возможность измерения импульсных давлений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДА1ВЛЕНИЯ| соедержащее манометрический чувствительный элемент, соединенный с механическим сумматором, связанным с HyiJb-органом и через пружину, обратной связи с узлом задания усилия пружины, подсоединенным к шаговому двига-; телю, свазанному с последовательно соединенными узлом управления двигателем переключателем и генератором, причем входы генератора и переключателя соединены с нуль-органом , а выход переключателя подключен к входу реверсивного счетчика, и индикатор, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью .расширения области применения за счет увеличения быстродействия, оно снабжено вторым шаговым двигателем, снабженным датчиком положения ротора, последовательно соединенными вторым узлом управления, вторым переключателем, вторым генератором и детект чх)м, подключенньп л к выходу нуль-органа, а также преобразователем напряжения в код, схемой сравнения, выход которой подключен к второму перекл1пчателю, а первый вход - к преобразователю напражение-код, и ари ётическим с 9 блоком, подключенным входами к выходам (Л реверсивного счетчика и датчика положения ротора, выходы которого соединены также а вторым входом схемы сравнения, при этом второй шаговый двигатель свя- зан с углом задания усилия пружины и соединен с вторым узлом управления, а выход apH4 v4eTH4ecKoro блока подключен СП к индикатору. со QD to