Преобразователь давления с времяимпульным выходным сигналом Советский патент 1974 года по МПК G01L11/00 G01L7/16 G08C19/16 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к преобразователям давления с неуплотненным поршнем.

Из основного авт. св. 430294 известен преобразователь давления с время-импульсным выходным сигналом, содержащий заполненную рабочей жидкостью и соединенную с измеряемой средой через нерегулируемый дроссель камеру. В камере размещен неуплотненный поршень с опорным грузом, механизм установки которого соединен с выходом блока управления. К последнему подключены датчики положения.

В предлагаемом преобразователе для расширения диапазона измерения опорный груз установлен на неподвижной опоре.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя.

В корпусе 1 преобразователя размещена камера 2, заполненная рабочей жидкостью и соединенная с измеряемой средой через нерегулируемый дроссель 3 и клапан 4.

В камере расположен неуплотненный поршень 5 с опорным грузом 6, установленным над поршнем на заданном расстоянии на неподвижных опорах 7. Над грузом на заданном расстоянии закреплен неподвижный упор 8. Положения поршня фиксируются фотоэлектрическими датчиками положения 9, 10 и 11,

подключенными к блоку управления (на чертеже не показан).

Преобразователь работает следующим образом.

В первом такте интегрирования давления перемещение поршня 5 на заданное перемещение Si происходит под действием измеряемого давления РХ, а во втором - на заданное перемещение 62 под действием разности давлений РХ-РО, где РО - давление, создаваемое весом опорного груза 6.

В исходном состоянии клапан 4 закрыт, и поршень 5 находится в крайнем нижнем положении. При измерении давления РХ раскрученный поршень вращается по инерции, клапан открывается, измеряемое давление подается на дроссель 3 и вызывает расход рабочей жидкости, что приводит к перемещению поршня. Перемещающийся поршень закрывает

фотоэлемент 9. При этом формируется «стартовый импульс начала времени tj. Поршень 5 при равномерном движении перемешается на расстояние 6i под действием расхода, который вызывается разностью измеряемого давления

и давления, создаваемого весом поршня, в течение интервала времени ь пока он не придет в соприкосновение с опорным грузом 6. Когда поршень приподнимает опорный груз, перекрывающий фотоэлемент 10, то формируется импульс начала временного интервала

2 (конца f). Перемещение 6i определяется выражением

F где .др - динамическое сопротивление дросселя 3, пропорциональное вязкости рабочей жидкости и зависящее от его геометрических размеров; РП, Sj, - вес и площадь поперечного сечения поршня 5. Дальнейшее перемещение неуплотненного поршня на расстояние 62 (до упора 8) осуществляется в течение времени t2. Импульс конца временного интервала tz формируется при перекрытии опорным грузом 6 луча фотоэлемента 11. При этом равномерное движение поршня осуществляется за счет расхода, вызываемого разностью давлений РХ-РО, где а FO - вес опорного груза. Перемещение 8 EjinJP ,(2) 2г, „ / Измеряемое давление РХ определяется из выражений (1) и (2) (Fo + Fu)- it -Fn-b,,-t,} И В частном случае при 61 62 и (при вывешенном поршне 5)35 р - F, ( t --5п.7 ;Временные длительности /2 и t2-ti могут быть измерены подсчетом числа импульсов частоты /о, т. е. Р zr FO N 8„ з„ N,-NI И результат измерения выражается отношением двух кодов. В предлагаемом грузопоршневом преобразователе давления результат измерения давления зависит от заданных перемещений 6i и 62 и устройства их фиксации должны быть высокоточными и высокочувствительными. В отличие от грузопоршневых манометров типа МП-6 (МП-60), в которых р РО предел измерения давления предлагаемого преобразователя давления при той же силе тяжести весового элемента может быть существенно расширен, так как возможно Предмет изобретенияПреобразователь давления с время-импульсным выходным сигналом, по авт. св. № 430294, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в нем опорный груз установлен на неподвижной опоре.