Стробоскопический индикатор давления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.. (191 (1И

З(51) G 01 L 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬС ГЬУ. (21 ) 3380982/18-1 0 ходом генератора импульсов запуска (22) 08.01.82 ; регистрации, другой выход генератора (46) 07.09.83. Бюл. N 3.3 : — соединен с первым входом цифрового (72) В,М. Дубровский, В.А. Маляренко, измерителя временных интервалов, втоИ,Ф. Манька и А.В. Богута :. - рой вход которого соединен с датчиком (71) Сумский филиал Харьковского ор-..положения поршня, а выход - с входом дена Ленина политехнического институ- ..цифрового накопителя, о т л и ч а юта им. В. И, Ленина шийся тем, что, с целью повыше(53) 531.737(088.8) - ния точности измерения путем регист(56) 1. Авторское свидетельство СССР:: рации напряжения на фронтах импульсов, ; У 439712, кл. G 01 L 23/30, 1972. . в него. введены инвертор, преобразова2. Авторское свидетельство СССР - .тель уровня сигнала и переключатель, Ю.618669, кл. G 01 L 27/00, 1977 . ; при этом вход аналого-цифрового пре(прототип). . образователя через переключатель сое(54)(57) СТРОБОСКОПИЧЕСКИй ИНДИКАТОР " динен с выходом датчика давления и

ДАВЛЕНИЯ, содержащий датчик давления, . выходом преобразователя уровня сиганалого-цифровой преобразователь, вы":;- нала, вход которого соединен с выхоход которого соединен с цифровым на" . Дом инвертора, связанного с выходом копителем, а запускающий вход - с вы- :.датчика давления, 1040359

Изобретение относится к приборостроению, в частности, к устройствам для записи индикаторного процесса и других периодических процессов поршневых двигателей, насосов и компрессоров (изменений давлений и температур в системах, движения запорных органов клапанов и т,д.).

Известен стробоскопический индикатор, включающий датчик равенства измеряемого и компенсирующего давлений, установленный в цилиндре порш" невой машины, цифровой дискретный датчи к угла поворота вала машины, циф" розой манометр и блок записи. Циф- И ровой дискретный датчик угла поворота и цифровой манометр, выполняющие функ; ции цифрового преобразователя, сое" динены посредством ключей через блок задержек и промежуточную память с бло-20 ком записи (цифровым накопителем).

Ключи, блок задержек и промежуточная память согласуют (синхронизируют). потоки информации (сигналы) от цифрового датчика угла поворота вала и цифрового манометра, соединенного с датчиком равенства давлений f1) .

Недостатком известного устройства является невозможность записи высокочастотных подробностей инди катор" ного процесса, так как из-за ограни ченной разрешающей способности датчика положения число регистрируемых ординат сигнала с разными координатами положения в статистической диаграмме обычно не превышает 256.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является стробоскопический индикатор давления, установ-40 ленный на поршневом компрессоре.

Индикатор содержит датчик давления, соединенный с аналого-цифровым преобразователем (АЦП), выход которого соединен с цифровым накопителем, 45 а запускающий вход - с выходом генератора импульсов запуска регистрации, другой выход которого соединен с первым входом цифрового измерителя временных интервалов, второй вход кото- gp рого соединен с датчиком положения поршня, а выход - с входом цифрового накопителя (23 .

Недостатком указанного индикатора, используемого при несинхронной цифровой регистрации периодических быстроизменяющихся процессов, является наличие динамических ошибок, имеющих место на фронтах изменения сигнала при скоростях больших, чем скорость уравновешивающего напряжения. Это происходит иэ"эа того, что АЦП при измерении сигнала затрачивает определенное ° время на сам процесс измерения, Эта затрата времени может быть обобщенно учтена, например, скоростью изменения эталонного линейно возрастающего уравновешивающего напряжения АЦП, и поэтому при сигнале, скорость изменения положительных фронтов которого больше скорости, изменения эталонного напряжения ЯЦП, имеют место динамические погрешности.

Цель изобретения - повь1шение точности измерения путем регистрации напряжения на фронтах импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в стробоскопический индикатор давления, содержащий датчик давления, РЦП выход которого соединен с цифро-! вым накопителем, а запускающий входс выходом генератора импульсов запуска регистрации, другой выход генератора соединен с первым входом цифрового измерителя временных интервалов, второй вход которого соединен с датчиком положения поршня, а выходс входом цифрового накопителя, введены инвертор, преобразователь уровня сигнала и переключатель, при этом вход АЦП через переключатель соединен с выходом датчика давления и выходом преобразователя уровня сигнала, вход которого соединен с выходом инвертора, связанного с выходом. датчика давления.

На фиг. 1 приведена схема стробоскопического индикатора давления; на фиг. 2 " диаграммы, поясняющие его работу.

Индикатор давления содержит датчик

1 давления, установленный на поршневой машине 2, инвертор 3, преобразователь 4 уровня сигнала, переключатель 5, АЦП 6, генератор 7 импульсов запуска регистрации, цифровой накопитель 8, датчик 9 положения поршня и цифровой измеритель 10 временных интервалов.

Индикатор давления работает следующим образом.

При индицировании ординаты прямого аналого-периодического сигнала от датчика 1 давления, установленного на поршневой машине 2 и включенного своим выходом через переключатель 5

3 10403 на вход АЦП 6, преобразуются последним при импульсах генератора 7 импульсов запуска регистрации в цифро вой код и записываются в цифровом коде в накопителе 8. Сигнал от датчика 9 положения поршня запускает цифровой измеритель 10 временных интервалов, ближайший импульс генератора импульсов запуска регистрации прекра" щает регистрацию и. дает разрешение 10 на запись измеренного времени (фазы) . от момента появления сигнала датчика

9 положения поршня до момента импуль" са запуска регистрации в цифровой накопитель 8. В накопителе 8 запись 15 фазы между сигналом датчика 9 положения поршня и ближайшим импульсом генератора импульсов запуска регистрации 7 определяет начало цикла. Причем фазы при записи периодического 20 сигнала различны от цикла к циклу.

Количество зарегистрированных ординат сигнала с разными координата" ми времени может быть очень большим, что показано на фиг. 2, где изобра- 25, жен сигнал в виде периодически следующих прямоугольных импульсов, Фронты которых имеют скорость изменения по абсолютной величине больше, чем скорость. изменения уравновешивающего

/ напряжения АЦП, в данном случае изменяющегося линейно. Моменты запуска ЯЦП обозначены а,а,а,..., а,а„,а, а моменты регистрацииЬ1 pbbs pbbs у ° ° ° уЬюу Ьп уЬ)

Прямой сигнал показан на фиг. 2а.

На переднем фронте этого сигнала

59 4 имеется участок с полным отсутствием моментов регистрации, хотя моменты запуска по времени распределены равномерно.

После изменения положения переключателя 5 выход датчика 1 давления отключается от АЦП 6 и подключается к входу инвертора 3, который своим выходом соединяется с входом преобразователя 4 уровня сигнала, выход которого через переключатель 5 подключен к АЦП 6. Инвертированный и сдвинутый в рабочий диапазон сигнал регистрируется в цифровом накопителе 8 ана" логично описанному выше. Для этого сигнала участок с полным отсутствием моментов регистрации расположен на заднем фронте (фиг. 2б). Регистрируемые инвертированные ординаты инвертируются в кодах цифрового накопителя 8 еще раэ и накладываются на коды прямого сигнала, Результаты показаны на фиг. 2в, где совмещены отсчеты прямого и инвертированного сиг" налов, Данные отсчеты расположены равномерно на фронтах сигналов, что уменьшает динамические погрешности регистрации.

Преимущество предлагаемого индикатора по сравнению с прототипом заключается в том, что уменьшаются динамические погрешности регистрации на фронтах изменения сигнала при скоростях больших, чем скорость уравно- . вешивающего напряжения АЦП.

1040359

+z 6 % Ф Ф 6

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ 6919/46

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель О. Сафонов

Редактор А. Orap Техред А. Ач,. Корректор 8. Бутяга