Устройство для измерения давления воздуха в шинах Советский патент 1992 года по МПК G01L17/00 

vl vj 00 СЛ 00

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для оперативного измерения давления воздуха в шинах колес транспортных средств в условиях эксплуатации. Цель: повышение точности измерений. Сущность изобретения: наряду с возбудителем колебаний 9, приемником колебаний 2 и блоком регистрации 8, устройство содержит последовательно подключенные к выходу приемника колебаний 2 перестраиваемый фильтр 3, фазовращатель 4, автоматический регулируемый усилитель 6 и усилитель 7, а также индикатор настройки 5, подключенный к выходу фазовращателя 4. Выход усилителя 7 подключен к входам блока регистрации и возбудителя колебаний 9 и к второму входу автоматически регулируемого усилителя 6. Устройство работает по принципу генератора сигналов, в котором в качестве резонатора используется шина. На выходе усилителя 7 образуется сигнал резонансных колебаний шины, частота которых регистрируется блоком 8 и однозначно определяет давление в шине. Положительный эффект: благодаря отсутствию влияния переходных процессов в шине на измеряемый параметр повышается точность измерений. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. ё

Фиг./

Изобретение относится к приборостроению и можег быть использовано для измерения давления воздуха в шинах колес транспортных средств в условиях эксплуатации.

ИЗРРСТНО устройство для измерения давления в тинах, содержащее шток для вдавливания в боковую поверхность шины, силовой привод и измеритель усилия. В этом устройстве точность измерений зависит от места вдавливания.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения давления воздуха в шинах, содержащее возбудитель колебаний, приемник колебаний, частотомер, груз и генератор импульсов. Возбудителем колебаний производятся свободные колебания шины, которые преобразуются приемником колебаний в электрический сигнал, частота которого зависит от давления в шине.

Недостатком такого устройства является ограниченная точность измерения, обусловленная тем, что частота колебаний измеряется на всем участке сигнала с выхода приемника. Однако свободные колебания устанавливаются лишь через 2-4 периода колебаний после нанесения удара, а при затухании колебаний при малых амплитудах начинают проявляться нелинейные процессы,

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что устройство для измерения давления воздуха в шинах, содержащее возбудитель колебаний, приемник колебаний и блок регистрации, снабжено последовательно подключенными к выходу приемника колебаний перестраиваемым фильтром, фазовращателем, автоматически регулируемым усилителем и усилителем, а также индикатором настройки, вход которого подключен к выходу фазовращателя, причем выход усилителя подключен к входам блока регистрации и возбудителя колебаний и к второму входу автоматически регулируемого усилителя.

Цель достигается также тем, что возбудитель колебаний выполнен в виде вибропреобразователя.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг,2 - зависимость частот собственного механического резонанса шины от давления воздуха в ней.

Устройство для измерения давления воздуха в шинах содержит прикрепляемый к испытуемой шине 1 датчик 2, перестраиваемый фильтр 3, фазовращатель 4, индикатор настройки 5. автоматически

регулируемый усилитель 6, усилитель 7, блок регистрации 8 и возбудитель 9.

Датчик 2 через цепочку из перестраиваемого фильтра 3, фазовращателя 4, автоматически регулируемого усилителя (АРУ) 6 и усилителя 7 связан с блоком регистрации 8. Индикатор настройки 5 подключен к выходу фазовращателя 4. Выход усилителя 7 подключен к входам: возбудителя 9 и второму

0 входу АРУ 6.

Датчик 2 предназначен для преобразования механических колебаний шины в электрический сигнал. Фильтр 3 предназначен для выделения в сигнале с выхода датчика 2 поло5 сы частот, в которой лежат возможные частоты собственного механического резонанса шины. Фазовращатель 4 предназначен для смещения фазы сигнала с выхода перестраиваемого фильтра 3. Индикатор 5 настройки

0 предназначен для отслеживания максимальной величины сигнала с выхода фазовращателя 4. АРУ 6 предназначен для автоматической стабилизации уровня сигнала на входе возбу- дителя 9.

5 Устройство работает следующим образом. Вибропреобразователь 9 и датчик 2 прикрепляют к испытуемой шине 1. Принцип работы устройства аналогичен работе генератора сигналов, в котором в качестве

0 резонатора используется шина, амплитудно-частотная характеристика которой определяется типом шины и давлением воздуха в ней (фиг.2). Поскольку в исходном состоянии шина 1.находится в состоянии покоя.

5 вначале на выходе датчика 2 имеется только сигнал белого шума. Перестраиваемый фильтр 3 выделяет из данного шума сигнал с полосой частот, в которой лежат возможные частоты резонанса шины 1, В результа0 те- возбуждения шина на частоте ее резонанса АРУ б начнет ослаблять поступающий на его вход сигнал, амплитуда шума на выходе АРУ 6 начнет уменьшаться, а амплитуда резонансных колебаний шины бу5 дет иметь стабилизированное значение. Фазовращателем 4 компенсируют фазовый сдвиг, обусловленный конечной скоростью распространения механических колебаний в шине, путем установки фазы, соответству0 ющей максимальной амплитуде сигнала, контролируемой индикатором 5.

Таким образом, на выходе усилителя 7 образуется сигнал резонансных колебаний шины, частота которых регистрируется бло5 ком 8 и однозначно определяет давление в шине (фиг,2).

Благодаря отсутствию влияния переходных процессов в шине на измеряемый параметр - резонансную частоту шины - повышается точность измерений.

Формула изобретения 1. Устройство для измерения давления воздуха в шинах, содержащее возбудитель колебаний, приемник колебаний и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно подключенными к выходу приемника колебаний перестраиваемым фильтром, фазовращателем, автоматически регулируемым усилителем и

Р(атм

Z.9

Z6

Ј4

s

М

Лл

0

усилителем, а также индикатором настройки, вход которого подключен к выходу фазовращателя, причем выход усилителя подключен к входам блока регистрации и возбудителя колебаний и к второму входу автоматически регулируемого усилителя.

Ь Гц.}

100

ЯГц)

1QQ

2ОО (Гц.)

ЧИ

,

2ОО ffrtt.)

100

20О

ffru)

u

100

200 МГЦ.)

100

гоо

Фиг.Г