Устройство для измерения давления с автоматической компенсацией дестабилизирующих факторов Советский патент 1978 года по МПК G01L19/06 

В исходном состоянии обмотка 8 электромагнита обесточена, и сердечник 7, который соединен с чувствител ным к давлению элементом - анероидной коробкой, не касается рычага упру того элемента 1, т.е. анероидная коро ка при любом давлении в пределах диапазона измерения не оказывает воздей ствия на колеблющуюся перемычку 5, ко торая приводится в колебание при помощи датчика колебаний 2, электромагнитного возбудителя колебаний 3, усилителя 4. Перемычка 5 является преобразующим элементом который преобразует усилие, передаваемое упругим элементом 1 от анероидной коробки 6 к перемычке 5. Упругий элемент, состоит из двух симметрично расположенных жестких рычагов, связанных упругими шарнирами 13, с поперечной траверсой 14. По обе стороны перемычки находятся электромагнитные преобразователи; возбудитель колебаний перемычки и электромагнитный датчик колебаний, преобразующий механические колебания в электрический сигнал. Сигнал с датчика колебаний 2 подается на вход усилителя 4, выход которого соединен с возбудителем 3. Перемычка, датчик и возбудитель совместно с усилителем образуют электромеханический автогенератор, работающий на частоте поперечных колебаний перемычки и зависящи от ее натяжения. Режимом работы схемы управляет задающий генератор 11, который подает импульсы на распределитель 10. На выходах распределителя импульсы с задающего генератора распределяются в последовательности,ука занной цифрами (1,2,3,4). Первый импульс с распределителя устанавливает в исходное состояние реверсивный счетчик, переводит триггер Тг 1, Тг 3 в состояние, показанное на-чертеже. На схему-иГ поступает разрешающий потенциал и импульсы, частота которых соответствует ненагруженному состоя нию виброперемычки, заполняют реверсивный счетчик в режиме сложения. Так как за время между первым и вторым импульсами задающего генератора на виброперемычку действуют лишь дестабилизирующие факторы, то в счетчике з.аписывается начальное число импульсов, соответствующее положению в пространстве-датчика, температуре окружающей среды и другим факторам,влия ющим на частоту виброперемычки. Второй импульс распределителя выключает триггер Тг1 и на реверсивный счетчик прекращается подача импульСОЕ с виброперемычки, и включается ге нератор 9 трапецеидальных импульсов, который подает напряжение на обмотку 8 электромагнита. Форма питающего электромагнит напряжения выбрана трапецеидальная для уменьшения релаксационных процессов при растягивании анероидной коробки и для уменьшения времени переходных процессов, обусловленных принципами работы устройства. Амплитуда напряжения О мах. выбирается такой, чтобы при любом давлении в пределах диапазона работы сердечник электромагнита 7, который закреплен на чувствительном к давлению элементе - анероидной коробке 6,втягивался в обмотку электромагнита и во время прихода-третьего импульса зазор между сердечником и каркасом обмотки был равен О,что соответствует замкнутой системе - барокоробка - преобразователь силы, развиваемой барокоробкой, в частоту. Третий импульс распределителя устанавливает триггер Тг2 в состояние Ч за время между третьим и четвертым импульсами, которое равно времени между первым и вторым импульсами, из счетчика вычитаются импульсы, частота которых зависит как от различных дестабилизирующих факторов, так и от измеряемого давления. В результате работы схемы в момент прихода четвертого импульса, триггер Тг2 устанавливается в исходное состояние, прекращается подача импульсов в реверсивный счетчик и подается управляющий импульс на генератор трапецеидальных импульсов. В результате происходит плавное обесточивание электромагнита преобразователя давления. . . В то же.время четвертый импульс устанавливает триггер ТгЗ в положение , который выдает разрешающий потенциал для съема информации с реверсивного счетчика, в котором-загш-сано число N , пропорциональное измеряемому давлению. Измеренные дестабилизирующие величины, вносящие погрешность в данном случае, вычитаются автоматически и не влияют на результат измерения. Привязка дискретности числа N , записанного в счетчике к единице давления осуществляется регулировкой времени работы задающего генератора. Изобретение существенно повышает точность аппаратуры, измеряющей атмосферное давление. Формула изобретения Устройство для измерения давления с автоматической компенсацией дестабилизирующих факторов, содержащее преобразователь давления в силу, преобразователь силы в частотный электрический сигнал и блок управления с измерителем частоты ,о т л и чающееся тем, что, с целью повышения

точности измерения, в него введена электромагнитная муфта, связывающая преобразователь давления с преобразователем силы а в блок управления введен генератор трапецеидальных импульсов, выход которого соединен с обмоткой электромагнитной муфты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Сборник НИКИМП Вибрационно-частотные преобразователи, ч,1, М., нергияГ11970, с. 135.

2.Авторское свидетельство СССР 347605, кл. Q 01 L 11/00, 1970.