БАТАРЕЙНЫЙ МАНОМЕТР Советский патент 1969 года по МПК G01L7/18 

Изобретение относится к манометрам,, применяемым в области аэромеханичеоких измерений.

Известные батарейные манометры, содержащие манометрические трубки с жидкостью, каретку с укрепленными на ней против каждой манометрической трубки осветителями и фотоприемниками, механический яривод для перемещения каретки вдоль манометрических трубок и механический .счетчик, не обеспечивают необходимого быстродействия и точности.

В описываемом батарейном манометре для увеличения точности и быстродействия электронно-оптическая система выполнена в виде неподвижно установленного сканирующего источника света, например электроннолучевой труб..к.и, и оптической системы, последовательно проектирующей изображение светового пятна сканирующего источника на манометрические трубки и передающей отраженный сигнал на фотоэлектрический приемник, включенный на .вход импульсной схемы.

На чертеже показана блок-схема манометра.

Батарейный манометр состоит из манометрических трубок /, количество которых может быть доведено до 100 и более, сканирующего источника света 2 - электроннолучевой трубки или, например, зеркального барабана, лазера и т. д., оптической системы, предназначенной для формирования прямого И отраженного луча, состоящей из фотообъектива 3, полупрозрачного зеркала 4, объектива 5 и фотоумножителя 6, предназначенного для преобразования отраженного светового луча в электрический импульс напряжения, генераторов 7 и 8, вертикальной и горизонтальной разверток, кварцевого генератора 9, двоичных счетчиков 10, 11, 12, одноразрядного счетчика 5, зеркала 14, электронных клапанов 15 и 16, усилителя-формирователя 17, одновибратора 18, блока управления 19 и устройства быстродействующей печати 20.

Батарейный манометр работает .следующим образом.

Световое пятно с экрана электроннолучевой трубкк 2 через полупрозрачное зеркало 4 проектируется при помощи фотообъектива 3 на плоскость манометрических трубок /. Управление перемещением светового .пятна осуществляется при помощи генераторов 7 и 5, вырабатывающих управляющие напряжения, подаваемые на вертикальные и горизонтальные пластинки электроннолучевой трубки 2. Световой луч при движении по плоскости расположения манометрических трубок 1 в начальный момент времени пересекает зеркало 14 и отраженный луч через фотообъектив 3, полупрозрачное зеркало 4 и объектив 5 попадает

на катод фотоумножителя 6 и преобразуется последним в электрический сигнал. Этот сигнал через усилитель-формирователь 17 поступает на электронный клапан 16, на второй вход которого одновременно поступает высокий уровень напряжения с одновибратора 18. Импульс напряжения с выхода клапана 16 поступает на счетный вход одноразрядного счетчика 13 и переводит его в состояние «1. Высокий уровень напряжения со счетчика 13 открывает клапан 15 и импульсы с кварцевого генератора 9 начинают поступать на вход счетИка 10.

Блок управления 19 при поступлении высокого уровня напряжения со счетчика 13 останавливает работу генератора 7, прекращая перемещение луча в горизонтальной плоскос и. Луч начинает перемещаться только в вертикальной плоскости, проходя по очередной манометрической трубке. При пересечении лучом мениска 21 жидкости в манометрической трубке 1, благодаря больщой разнице коэффициентов отражения жидкости и белой отражающей поверхности, расположенной за манометрическими трубками /, возникает отраженный импзльс света, который, аналогично отраженному имнульсу от зеркала 14, пройдя .чере,з оптическую систему, попадает на катод фотоумножителя 6. С выхода фотоумножителя импульс напряження через усилитель-формирователь 17 и клапан 16 поступает на счетный вход счетчика 13, переводя его в состояние «О. В момент перехода счетчика 13 в «О закрывается клапан 15 и на счетчик 10 пере-стают поступать импульсы с кварцевого генератора 9. Кроме того, в момент перехода счетчика 1 из состояния «I в состояние «О в счегчик 12 заносится «1. Счетчик 12 служит для задания требуемого числа повторений считывания показаний очередной манометрической трубки /.

При появлении на выходе счетчика 12 импульса напрялсения записывается «1 в счет-, чик 11 и запускается одновибратор 18, высокий уровень напряжения на выходе которого сменяется на низкий. Длительность времени, в течение которого одновибратор находится в этом состоянии, равна времени нерехода луча в горизонтальной плоскости до следующей манометрической трубки. Низкий уровень напряжения одновибратора 18 закрывает клапан 16.

Импульс со счетчика 12 поступает также в блок 19 управления, который запускает генераюр 7 и луч начинает перемещаться в горизонтальной плоскости, а также выдает сигнал на устройство быстродействующей печати 20 для переписи показаний счетчиков 11 и 10. В счетчике 10 хранится номер очередной манометрической трубки, а в счетчике // в двоичном коде - уровень жидкости в этой манометрической трубке. После переписи показаний счетчиков 10 и 11 счетчики 11 и 12 устанавливаются на «О и весь процесс измерения

повторяется для следующей манометрической трубки / и т. д., пока не будут отпечатаны показания всех манометрических трубок батарейного манометра. Возвращение в исходное состояние и начало нового цикла определяется блоком управления 19.

Число двоичных разрядов счетчика // определяется количеством манометрических трубок батарейного манометра, разрядность счетчика 12 -: числом повторений отсчетов с одной манометрической трубки. Суммарный результат всех отсчетов для одной манометрической трубки фиксируется в двоичном коде и в счетчике 10. Для получения среднего значения показаний счетчика 10 положение запятой в

нем определяется числом разрядов счетчика 12. Показания счетчиков 10 и 11 могут вводиться непосредственно в электронно-цифровую вычислительную мащину.

Предмет изобретения

Батарейный манометр, содержащий манометрические трубки с жидкостью, электроннооптическую систему, фотоэлектрический приемник и импульсную счетную схему, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и быстродействия, в нем электронно-оптическая система выполнена в виде неподвижно установленного сканирующего источника света, например электроннолучевой трубки, и оптической системы, последовательно проектирующей изображение светового пятна сканирующего источника на манометрические трубки и передающей отраженный сигнал на фотоэлектрический приемник, включенный на вход импульсной схемы.