Тепловой вакуумметр Советский патент 1986 года по МПК G01L21/10 

I

Изобретение относится к области измерения Ь5алых давлений газа.

Устройство позволяет связать индивидуальные градуировочнъте кривы манометрических преобразователей только в точках - при атмосферном и нулевом давлении,

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг,1 изображена структурная схема теплового вакуумметра; на фиг,2 то же, регенеративного компаратора I на фиг.З - то же, блока извлечения квадратного корня.

Тепловой вакуумметр содержит мост манометрический преобразователь 2., включеннь Й в плечо моста 1, регенеративный компаратор 3, счетчик 4, блок 5 запуска, преобразователь 6 код-проводимость источник 7 посто янного напряжения, регистриругодрй прибор 8, сумматор 9, переменный резистор 10, источник 11 постоянног напряжения, блок 12 извлечения квадратного корня.

Регенеративный компаратор (фиг.2 содержит генератор 1 3, выполненньп по схеме мультивибратора, выход которого соединен с первым входом элемента И 14, второй вход которой соединен с выходом компаратора 16,, причем входы компаратора 15 являются входаг-м регенеративного компаратора 3, а в&кодгз элемента И 14 - вы ходом регенеративного компаратора 3

Блок 12 извлечения квадратного корня (фиг.З) содер :агг интегратор выход которого соединен с первым и вторым входами схемы y HvэжeF Ия 17,, выход которой соединен с итшертирую 1Ц51М входом интегратора 16, Иеинвер- тируюлгий вход интегратора 16 является входом блока. 12 извл.еггения кваратного корня, выход интегратора 16 язляется выходом блока 12„

Устройство работает следующем образом.

Напряжение с выводов измеритель- диагонали моста 1 поступает на входы регенеративного компаратора 3.

Регенератор 13 генерирует прямоугольные импульсы, которые поступают на первый вход элемента И 14. На второй вход элемента И 14 поступает управляюмй сигнал с выхода компаратора 15, причем компаратор 15 формирует логическую 1 на выходе, если входное напряжение не равно нул ю,

или логический О,

и i JjJ i j л j. ,CL -a rj.s- « SC Jizi рЭ В HO

нулю.

Таким образом, ня выходе элемента И 14 и соответственно на выходе регенеративного кo fflapaтopa 3 фор- -труются прямо,угольные импульсы до тех пор, пока входное напряжение регенеративного компаратора 3 не стане равным нулю. Выходные и fflyльcы регенеративного компаратора 3 накапливаются в счетчике 4, с выхода которого в виде двоично-десятичного параллельного кода поступают на информационные входы преобразователя 6 код проводимость и регистрирзтоще- го прибора 8,

Одновременно на опорный вход преобразователя 6 подается напряжение Uj с выхода регулируемого источника 7 постоянного напряжения. С выхода делителя, образованного последовательно включенными преобразователем 6 и переменным резистором 10, на первый вход cybiMaTopa 9 поступает напряжение, равное

- 1

R +

Y N

ULN

Y R

(1)

U,

N P ,

Y

где U - напряжение на выходе источника 7;

значение кода X счетчика 4; величина, переменного резистора 10;

war квантования преобразователя 6,

В сумматоре 9 происходит суммирование напряжения U и источника 11, равного по величине W ,

о

Напряжение на выходе су чматора 9 равно

ц -. N . .-1- 1, R

+ и

(2)

С помощью блока 12 производится операитргя извлечения квадратного корня.

Блок 12 работает следуюи им образом.

Входной сигнал U поступает на кеинвертируемьм вход интегратора 16, на инвертирующий вход интегратора 16 поступает сигнал U с выхода схемы умножения 17. При равенстве входных напряжений Ц U выходное напряжение интегратора 16 возводится в квадрат, сигнал на выходе схемы умножения 17 и,, и|, следовательно, U U .

Преобразуя последнее выражение, получаем, что на выходе интегратора, а соответственно,на выходе блока извлечения квадратного корня сигнал равен и /iJ, .

Величина напряжения на выходе блока 12 равна

и -У.- . UI.

Ь i

Напряжение с выхода блока 12 поступает на выходе питающей диагонали моста 1.

В момент равенства нулю напряжения на измерительной диагонали моста 1 величина этого напряжения равна единице и из уравнения (1) и (3) получаем

Н Р

Y-r

К,

при соответствующем выборе Ц, R получаем N Р, т.е. в счетчике 4 записан код измеряемой величины, фиксируемый с помощью регистрирующего прибора 8.

Таким образом, формируется линейная зависимость показаний прибора и измеряемого давления (вакуума), т.е. осуществляется линеаризация градуи- ровочной кривой. Блок 5 запуска периодически обнуляет счетчик и возобновляет работу прибора.

Если известен состав газовой среды, то с помощью переменного резистора 10 производится установка ве- Л1гчины S. Величина U,, выставляется с помощью регулируемого источника 11 постоянного напряжения.

10

ts

20

25

30

35

40

Верхнее значение предела измерения устанавливается с помощью регулируемого источника 7 постоянного напряжения при атмосферном давлении или любом другом давлении, контролируемым образцовым прибором.

Формула изобретения

Тепловой вакуумметр, содержащий манометрический преобразователь, включенный в плечо моста, первый источник постоянного на1фяжения, переменный резистор и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены регенеративный компаратор, счетчик, блок запуска, преобразователь код-проводимость, второй источник постоянного напряжения,сумматор и блок извлечения квадратного корня, причем измерительная диагональ моста соединена с входами регенеративного компаратора, выход которого подключен к счетному входу счетчика, выход блока запуска соединен с установочным входом счетчика, выходы которого подключены к информационным входам преобразователя код-проводимость и индикатора, выход второго источника постоянного напряжения соединен с опорным входом преобразователя код-проводимость, выход которого соединен с первым входом сумматора и с первьпи выводом переменного резистора, второй вывод которого соединен с земляной шиной, выход первого источника постоянного напряжения подключен к второму входу сумматора, вькод которого подключен к входу блока извлечения квадратного корня, выходы которого соединены с питакнцей диагональю моста.

.г

Ur

/I

из

J

из

iji

гг

Изобретение относится к измерению малых давлений газа и позволяет повысить точность измерения. На выходе элемента И и соответственно на выходе регенеративного компаратора 3 (РК) формируются прямоугольные импульсы до тех пор, пока входное напряжение РК 3 не станет равным нулю. Выходные импульсы РК 3 накапливаются в счетчике 4, с выхода которого в виде двоично-десятичного параллельного кода поступают на информационные входы преобразователя 6 код-проводимость и регистрирующего прибора 8. Одновременно на вход преобразователя 6 подается напряжение с источника 7 постоянного напряжения, которое в сумматоре 9 суммируется с напряжением от источника 11 постоянного напряжения. Блок 12 производит опера- щю извлечения корня и напряжение с него поступает на выход питающей диагонали моста 1, Происходит формирование линейной зависимости показаний прибора и измеряемого давления. 3 ил. ю Q1 «jii ОО СС

Заказ 4 711 / 4 5 Тир а к. 17 8П од пи с н о е

ВНИИПИ Гссударстнекного комитета СССР

по. делам изобрстеБИй к открытий 113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб„, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпр 1ьчтиез г.Улсгород, ул. Проектная, 4

ф1п, 5

Корректор Л.Патаи