Измеритель давления Советский патент 1974 года по МПК G01L11/02 

I Изобретение отнооится к областа точного приборостроения и,в часности, к эталхоннш измерит еяям давления.

Известны измерители давления, содержапсйе геликоидальную пружину, движение которой передается на подвижный растровый дйск,взаамо действующий с индикаторным растровым диском, источник света,фотосопротивление, электронную схему регистрации и электромагнитное компенсационное устро ство,связанное с индикаторным растровым диском, В них прузшна может быть выполнена из плавленого кварца.Однако такие приборы обладают недостаточными точностными характеристиками из-за жесткой) крепления конца трубчатой пружины,которое препятствует осевому и радиальному перемещению ее свободного конца

изобретения является повш1ение точности измерения давления. Это достигается тем, что в

--I

I предлагаемом измерителе давлензая перэдаточное звено выполнено в виде псзодка ж двух рамок одва из ко торых подвешена внутри другой на оси, перпендикулярной оси пружины, а другая рамка посажена на ось враи ения пружины и жестко связана с подвижным растровым диском, при этом один конец поводка закреплен на свободном конце пружины, а другой связан с дополнительной осью, установленной во внутренней рамке параллельно оси ее подвески.

На фиг. I изображен предлагаемый датчик; на фиг.2 - блок-схема датчика.

Датчик давления содержит геликоидальную пружину 1,выполненную из плавленого кварца,передаточное звено, состоящее из поводка 2 и двух рамок 3, подвижный растровый даек 4, круговой источник 5 света, растровый индикаторный диск 6,закрепленный на ленточных растяжках 7, круговую призму е фотооопротивление 9, электронную схему регистрайии состоящую ИЗ электронного пов $орителя 10, фильтра И, усилителя 12, демодулятора 13,нулЬ-органоЕ 14 и 15, усилителей 16 и 17,триггера 18, логических схем 19--22,реферсиЕНОго счетчика 23 импульсов, ;|1ёшифратора 24, цифрового индикаfopa 25, преобразоватеотя 26 коданалог, блока 27 обратной связи и Электромагнитного преобразователя 1 Измеритель давления работает фгедотощим образом. 1 под воздействием давления прзгашна I совершает угловое перемещение, которое через поводок 2 пере ается растровому диску 4,образующему с индикаторным диском 6 об юраодонное сопряжение, изменяюфеся в заивсимости от положения дисков 4 и 6. Световой поток от ifpyroBoro источника 5 света проходрт через растровое сопряжение,пойадает на круговую призму 8,котойая фокусирует световой поток на фотоприемник 9. ; Сигнал с выхода фотоприемника 9 поступает через эмиттерный пова|оритель ТО, фильтр И, у си лит ель 2, демодулятор 13 на нуль-орган 14 и 15, 13 зависимости от полярное сигнала срабатывает один из нул Органов, выдавая счетные импульсы или иной полярности, которые через ;§ силители 16 и 17,триггер знака, логические схемы 19-22 йоступают на реверсивный счетчик 23 импульсов и далее через дешифратор 24 на цифровой индикатор 25 Кроме того, реверсивный 23 сче .чик импульсов управляет преобразователем 26 код-аналог, на выходе которого образуется пилообразный ступенчатый ток, пропорциональный «ааслу импульсов, выдаваемых нуль-ор ганом 14 или 15. Число импульсов, а следователь но, и ток пропорциональны смещешаю растрового диска 4 от начально го положения , Смещение диска 4, связанного через поводок 2 со свободным концо пружины I, пропорционально измененэю давления. При возрастании давл нйя растровый диск 4 перемещается в одну сторону, включая нуль-орган 14, и суммируется число импуль сов. При убывании давления диск 4 передвинется в обратную сторону, аключается нудь-орган 15,число импульсов вычитается. Ток от преобразователя 26 коданалог поступает в катушку электро- магштного преобразователя 28,заставляя индикаторный диск 6 смещЕЕГься к нулевому положению, Одйовременно на эту же катушку подается напр аение сканирования с частотой 50 ГЦ. В результате колебаний индика- торного диска 6 в тангенциальном направлении под воздействием поля, создаваемого электромагнитным механиЕыом, происходит сканирование светового пучка и образуется сигнал содержащий гармонику основной частоты (частоты сканирования). Совпадение штрихов растрового подвижного 4 и индикаторного 6 дисков соответствует нулевому положе-. ниюв Фаза сигнала рассогласовагшя зависит от знака отклонения расрового Диска 4 от нулевого положения. В нулввом положении напряжение основной частоты на выходе фазового демодулятора 13 отсутствует,нульорганн14 ш 15 отключаются и прекращают генерировать счетные ияпульсы. На цифровом табло индикатора 25 устанавливается набор цифр.определяюищй величину перемещения i i растрового диска 4 на долю шага, выр енную в единидах измеряемого давления Угловые перелющения растрового диска 4 на целое количество штри хов отсчмты ются с помощью грубой ступени, в качестве которой используется аналогичный электронный преобразователь, считывающий лишь целые периоды выходного сигнала с (топриемника 9. Действие радиальной составляющей движения конца пружины вызывает поворот меньшей рамки 3 вокруг оси 29s а под действием осевой составляющей поворачивает поводок 2 вокруг сои 30, Таким образом при наличии трех степеней свободы движения в качестве рабочего перемещения используется движение конца пружины -1 в касательном (тангенциальном) направлении вокруг осв вращения 31,что значитетьно повышает точность измерения давления. ПРВДЛЕГ ИЗОБРЕТЕНИЯ Измеритель давления,содержащий геликоидальную пружину с осью вращения, передаточное звено,связанное с по.авижным растровым диском грастроВЫЙ индикаторный диск, ноточник света, фотооопротивгение,электронную схему регистрации и электроыаг нитное компенсащонное устройство, соединенное с растровым индикаторным диском, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в неы передаточное звено выполнено в виде поводка и двух рамок, одаа из которых

подвешена внутри другой на осп,перпендикулярной йот пружины, а другая рамка посажена на ось вращения пружины и жестко связана с подвижным растровым диском, при этом один конец поводка закреплен на свооодном конце пруяины.а другой связан с дополнительной осью, установленной во внутренней рамке параллельно оси ее подвески.