Устройство для измерения давления Советский патент 1991 года по МПК G01L9/10 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при разработке устройств для измерения давления совместно с серийно выпускаемыми тензо- метрическими датчиками,

Целью изобретения является повышение точности и надежности за счет обеспечения постоянно действующего контроля исправности канала измерения.

На чертеже изображена функциональная блок-схема предлагаемого устройства для измерения давления.

Устройство содержит датчик 1 давления с тензометрическим преобразователем в виде моста, питающая диагональ 2, 3 которого запитана от электрической сети 4 через силовой трансформатор 5, первую вторичную обмотку 6, блок питания 7 и стабилизатор постоянного напряжения 8, выходная диагональ 9, 10 моста подключена к входу усилителя 11 мощности и к ключам 12 и 13, средняя точка которых соединена с одним из выводов питающей диагонали 2 моста через эталонный резистор 14, а также соединена со средней точкой 15 дополнительных вторичных обмоток 16 и 17, крайние выводы которых соединены через диоды 18 и 19 и резисторы 20 и 21 с управляющими входами 22 и 23 ключей 12 и 13. Выход усилителя 11 соединен с входом индикатора 24 через первичную обмотку 25 трансформатора 26 и фильтр 27, состоящий из резистора 28 и конденсаторов 29 и 30. Вторичная обмотка 31 трансформатора 26 соединена с входом усилителя 32 переменного напряжения, на выходе которого включены выпрямитель 33 и фильтр 34. К выходу фильтра 34 подсоединен инвертирующий вход дифференциального усилителя 35, на второй вход которого подается опорное напряжение от образцового источника 36 напряжения, а выход усилителя 35 соединен с дополнительным входом 37 усилителя 11 мощности. Кроме того, выход фильтра 34 соединен с первым входом компаратора 38, на второй вход которого подается опорное напряжение от образцового источника 36 напряжения, на выходе компаратора 38 включен индикатор 39 исправности.

Устройство работает следующим образом.

При подключении к электрической сети 4 подается питание на датчик 1 от стабилизатора 8 постоянного напряжения. Кроме того, на входы 22 и 23 ключей 12 и 13 подается управляющее напряжение с частотой питающей сети, и ключи 12 и 13 поочередно с частотой сети подключают резистор 14 параллельно смежным плечам датчика 1, при этом среднее напряжение на измерительной выходной диагонали моста соответствует давлению на датчик, а мгновенное напряжение отличается от среднего на определенную величину в большую или мень- шую сторону в зависимости от того какой ключ 12 или 13 открыт. Первичная обмотка

25трансформатора 26 и фильтр 27 пропускают медленно меняющийся сигнал, соответствующий давлению, которое подается

0 на индикатор 24. Переменный сигнал с усилителя 11 мощности через трансформатор

26выделяется на вторичной обмотке 31 трансформатора 26 и усиливается в усилителе 32, детектируется в выпрямителе 33 и

5 фильтруется в фильтре 34, после чего подается на инвертирующий вход дифференциального усилителя 35.

На второй вход усилителя 35 подается образцовое опорное напряжение от источ0 ника 36 такой величины, чтобы выходное напряжение с усилителя 35 при точной работе устройства было бы равно нулю. При появлении погрешности в датчике 1 или в усилителе-11 мощности за счет изменения

5 температуры, параметров, появляется на выходе усилителя 35 пропорциональный сигнал рассогласования, который подается на дополнительный вход 37 усилителя 11 мощности до тех пор, пока сигнал на входе

0 индикатора 24 не будет точно соответствовать нагрузки на датчик 1.

При значительном отклонении сигнала на выходе фильтра 34 срабатывает компаратор 38, и индикатор 39 исправности показы5 вает аварийный сигнал. Таким образом в предлагаемом устройстве обеспечивается автоматическая компенсация изменений параметров всего канала измерения давления при постоянном контроле его исправности.

0

Формула изобретения Устройство для измерения давления, содержащее датчик давления с мостовым тензометрическим преобразователем, диа5 гональ питания которого подключена через стабилизатор постоянного напряжения к источнику питания, а выходная диагональ - к входам усилителя мощности и индикатор, отличающееся тем, что. -с целью

0 повышения точности и надежности измерения, в него введены первый трансформатор с двумя соединенными последовательно выходными обмотками, два диода, первый и второй резисторы два ключа, эталонный ре5 зистор, второй трансформатор, два сглаживающих фильтра, усилитель переменного напряжения, выпрямитель, дифференциальный усилитель, источник образцового напряжения, компаратор и сигнализатор исправности, при этом первый и второй

ключи соединены последовательно и подключены параллельно выходной диагонали моста, один вывод диагонали питания которого через эталонный резистор подключен к точке соединения ключей, выход источника питания подсоединен к входу первого трансформатора, точка соединения выходных обмоток которого связана с точкой соединения ключей, а выводы выходных обмоток через включенные в прямом направлении, первый и второй диоды и первый и второй резисторы подключены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей, выход усилителя мощности через первичную обмотку второ0

5

го трансформатора и первый сглаживающий фильтр подключен к индикатору, вторичная обмотка второго трансформатора через усилитель переменного напряжения, выпрямитель и второй сглаживающий фильтр подключена к первому входу компаратора и инвертирующему входу дифференциального усилителя, выход которого подключен к дополнительному входу усилителя мощности, выходы источника образцового напряжения подключены к неинвертирующему входу дифференциального усилителя и второму входу компаратора, выход которого подключен к сигнализатору неисправности.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при разработке устройств для измерения давления совместно с серийно выпускаемыми тензо- метрическими датчиками Цель изобретения - повышение точности и надежности за счет обеспечения постоянно действующего контроля исправности канала измерения Напряжение питания от электрической сети 4 через обмотку 6 трансформатора 5, блок 7 питания и стабилизатор 8 постоянного напряжения запитывает питающую диагональ 2-3 мостового преобразователя 1 датчика давления, с выходной диагонали 9-10 которого снимается сигнал соответствующий 5 г ДТД А&сшийный сигнал величине измеряемого давления поступающий через усилитель 11 мощности обмотку 25 трансформатора 26 и сглаживающий фильтр 27 состоящий из резистора 28 и конденсаторов 29 и 30, на индикатор 24 Напряжение снимаемое с обмоток 16 и 17. через диоды 18 и 19 и резисторы 20 и 21 поступает на управляющие входы ключей 12 и 13 вызывая попеременное подключение эталонного резистора параллельно смежным плечам преобразователя 1 Переменная составляющая сигнала с выхода преобразователя 1 через обмотку 31 трансформатора 26 усилитель 32 переменного напряжения, выпрямитель 33, фильтр 34 поступает на один вход дифференциального усилителя 35, на другой вход которого поступает опорное напряжение 36 В случае незначительного рассогласования напряжений на входах усилителя 35 происходит подстройка усилителя 11 мощности с помощью воздействия на его дополнительный вход 27, а если рассогласование значительное что происходит при выходе преобразователя 1 из строя, срабатывает компаратор 38 подавая на сигнализатор 39 сигнал о неисправности устройства 1 ил сл с Os са 00 сл VI 00