Преобразователь давления Советский патент 1982 года по МПК G01L7/06 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления.

Известны электрические средства расширения верхнего предела изме- ,f рения неэлектрических величин, например давления, при заданной номинальной величине обратного преобразователя { .

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь давления, содержащий сильфон, связанный с катушкой магнитоэлектрического силового компенсатора, преобразователь перемещения в электрический сигнал, выход которого через коммутатор связан с входом реверсивного интегратора, связанного с аналоговьм запоминающим элементом, соединенным через усилитель тока и ключ с катушкой компенсатора 2.

Однако известное устройство характеризуется низкой точностью измерения давлений, обусловленной использованием в нем амплитудного масштабирования.

Цель 13обретения .- повышение точности измерения давлений.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь давления

снабжен дискретным устройстве временного масштабирования, выход которого соединен с управляющими входами к(1мутатора и ключа и с запсмйинающимэлементом.

На фиг.1 изображен преобразователь давления; на фиг.2 - то же, струк- турная схема; на фиг.З - временная диаграмма его работы.

10

Преобразователь давления содержит магнитную систему с постоянньм магнитом 1, магнитопроводом 2 и полнхзHfcSM наконечником 3. В зазоре магнитной системы расположена катушка 4

15 силовой кс 1пенсации, которая соединена с днищем сильфона 5. С каркасом катушки 4 жестко соединена щелевая диафрагма 6, с двух сторон которой неподвижно закреплены эле20менты фотодатчика перемещения - светодиод 7 и фотоприемник 8. Выход фотодатчика перемещения соединен с входом коммутатора 9, выходы О и «5 которого соединены с прямым и.ин25версньм входами реверсивного интегратора 10 соответственно. Выход ин,тегра тора 10 соединен с входом аналогового запоминающего элемента 11, который подключен к входу усилителя 12 тока, а выход последнего через модулятор 13 соединен с катушкой 4 силовой компенсации. Устройство временного масштабиро вания содержит тактовый генератор 14 и блок 15 формирования заданной относительной длительности импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора 9 и ключа 13 и с запоминающим элементом 11 (фиг. 1 и 2). Преобразователь давления работае следующим образом. Измеряемое давление Р, преобразуется в силу FX P),-S, где S - .эф фективная площадь сильфона. Дискрет ное устройство временного масштабирования формирует импульсы управляю щего напряжения U и U (фиг.З). течение времени t коммутатор 9 и ключ 13 находятся в положении а, в течение времени t, - в положении ( В Течение времени t компенсирующее усилие равно нулю и на прямой вход интегратора 10 поступает напряжение ли , где К) коэффициент преобразования датчика перемещения. Напряжение .U интегрируется в течение времени t, в конце которого выходное напряжение интегратора составляет и где т - постоянная времени интегратора. В течение времени t/ на инверсный вход интегратора 10 поступает напряжение ли Ди Гд-К Так как t t , то % конце времени выходное напряжение интегратора и и 0; Оно фиксируется запоминающим элементом 11 и преобразует ся блоком 12 в ток Ij. В следующем такте в течение времени t на вход интегратора подают напряжение, пропорциональное F, т.е. лч. Р,К, а в течение времени t - напряжение ли,j (F,,+Fj-) К где F BoLoIy Ы,. 3, - индукция, LQ - длина витков катушки. В конце такта выходное н апряжение интегратора составляет ,,4,,.-b,.-()Ч. Исходя из того, что FK-bobo3.Fx-rbji,lx-|.K. чувствительность преобразователя давления не зависит от коэффициентов преобразования датчика перемещения К), интегратора i/f и усилителя Ку и определяется стабильностью магнитоэлектрического преобразователя и коэффициента временного масштабирования. Последний задается дискретно с любой требуемой точностью. Преимущество предлагаемого преобразователя давления по сравнению с известным состоит в более высокой точности измерения,а также в большей надежности и технологичности схемы, которая не требует подбора и подгонки элементов устройства. Формула изобретения Преобразователь давления, содержащий сильфон, связанный с катушкой магнитоэлектрического силового компенсатора, преобразователь перемещения в электрический сигнал, выход которого через коммутатор связан с входом реверсивного интегратора, связанного с аналоговым запоминающим элементом, соединенным через усилитель тока и ключ с катушкой компенсатора , отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения давлений, он снабжен дискретным устройством временного масштабирования, выход которого соединен с управляющими входами коммутатора и ключа и с запоминающим элементом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Скрипник Ю. Повышение точности преобразования неэлектрических величин в электрические,-ПСУ, 1977, 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2625822/18-10, кл. G 01 L 7/16, 1978.

I И

У/////7///////////.

//ту

//

и

(Циг.З

фиг. 2.