Устройство для измерения давления

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДА1ВЛЕНИЯ| соедержащее манометрический чувствительный элемент, соединенный с механическим сумматором, связанным с HyiJb-органом и через пружину, обратной связи с узлом задания усилия пружины , подсоединенным к шаговому двига-; телю, свазанному с последовательно соединенными узлом управления двигателем переключателем и генератором, причем входы генератора и переключателя соединены с нуль-органом , а выход переключателя подключен к входу реверсивного счетчика, и индикатор, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью .расширения области применения за счет увеличения быстродействия, оно снабжено вторым шаговым двигателем, снабженным датчиком положения ротора, последовательно соединенными вторым узлом управления, вторым переключателем, вторым генератором и детект чх)м, подключенньп л к выходу нуль-органа, а также преобразователем напряжения в код, схемой сравнения, выход которой подключен к второму перекл1пчателю , а первый вход - к преобразователю напражение-код, и ари ётическим с 9 блоком, подключенным входами к выходам (Л реверсивного счетчика и датчика положения ротора, выходы которого соединены также а вторым входом схемы сравнения, при этом второй шаговый двигатель связан с углом задания усилия пружины и соединен с вторым узлом управления, а выход apH4 v4eTH4ecKoro блока подключен СП к индикатору. со QD to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1051392

3»59 G Ol L 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ф

I Ъ

1 с

1-; -=

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "" - ..—;"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3454763/18 10 (22) 17. 06.82 (46) 30.10,83, Бюл. № 40 (72) Н:Д. Зиновьев, А.С. Ханжиев, В.А. Гончаров, С.А. Гриценко и А.А. Кобелев (53) 531.787 (088. 8) (56) 1. Карпуша B. В.. Чернов Б.С.

Измерение атмосферного давления. Л., 1973, с. 229.

2, Авторское свидетельство СССР

М 561883» кл. G 01 L 7/00, 1975 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ HBNEPE HHH ДАВЛЕНИЯ, соедержащее манометри- ческий чувствительный элемент, соединенabaR с механическим сумматором, связанным . с ну@ органом и через пружину обратной связи с узлом задания усилия пружины, подсоединенным к шаговому двига: телю, связаяному с последовательно соединенными узлом управления двигателем, . переключателем. и генератором, причем входы генератора и переключателя соединены с нуль-органом, а выход переключателя подключен к входу реверсивного счетчика, и индикатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью. расширения области применения за счет увеличения быстродействия, оно снабжено вторым шаговым двигателем, снабженным датчиком положения ротора, последовательно соединенными вторым узлом управления, вторым переключателем, вторым генератором и детектором» подключенным к выходу нуль-вргана, а также преобразователем напряжения в код, схемой сравнения, выход которой подключен к второму переключателю, а первый вход - к преобразователю нал-код, и арифметическим

Я блоком, подключенным входами к выходам реверсивного счетчика и датчика положения ротора, выходы которого соединены также с вторым входом схемы сравнения, С при этом второй шаговый двигатель связан с углом задания усилия пружины и соединен с вторым узлом управления, а выход арифметического блока подключен

K индикатору. Сл

3 105

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного измерения статического и импульсного давлений.

Известны цифровые преобразователи давления, содержащие сумматор, связанный с пневмомеханическим чувствительным элементом, пружиной обратной связи и нуль-органом, двигатель, соединенный с. узлом задания усилия пружины и выходом узда управления 1 1.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения давления, содержащее манометрический чувствительный элемент, соединенный с мехиническим сумматором, связанным с нуль-органом и через пружину обратной связи — с узлом задания усилия пружины, подсоеаиненным к шаговому авигатепюсвяэанному с последовательно соединенными узлом управления двигателем, переключателем и генератором, причем входы генератора и переключателя сдединены с нуль-органом, а выход переключателя подключен к входу реверсивного счетчика и индикатор (.2), Недостатком устройства является ограниченная область применения, так как оно имеет большое время преобразования и не может быть использовано для измерения импульсного давления.

Бель изобретения — расширение области применения устройства эа счет yaeaH= чения быстродействия, Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения давления снабжено вторым шаговым двигателем, снабженным датчиком положения ротора, последовательно соединенными вторым узлом управления, вторым переключателем, вторым генератором и детектором,,подключенным к выходу нуль-органа,, а также преобразователем напряжения в код, схемой сравнения, выход которой подключен к второму переключателю, а первый вход - к преобразователю напряжение-код, и арифметическим блоком, подключенным входами к выходам реверсивного счетчика и датчика положения . ротора, выходы которого соединены также с вторым входом схемы сравнения, при этом второй шаговый двигатель связан с узлом задания усилия пружины и сое- динен с вторым узлом управления, а выход арифметического блока подклйчен к индикатору, На чертеже изображено устройство цж у змерения давления.

1392 2

Устройство содержит манометрический чувствительный элемент 1, соединенный

t с механическим сумматором 2, нуль-орt0

55 ган 3, вход которого соединен с механическим сумматором, а выход — с входами: управляемого генератора 4 и переключателя 5, второй вход которого связан с выходом генератора 4, а выходы подключены к реверсивному счетчику 6 и узлу 7 управления, к выходам которого подключен шаговый двигатель 8, связанный с узлом 9 задания усилия пружины пружи ной 10, детектор 11, подключенный входом к нуль-органу, а выходом - с последовательно соединенными генератором 12, переключателем 13, узлом 14 управления, причем выход детектора соединен также с преобразователем 19 напряжения в код„ схема 16 сравнения входами подключена к преобразователю 15 и датчику 17 положения ротора двигателя,, связанному с вторым шаговым двигателем 18, подключенным кинемажически к управляющему входу устройства, задания усилия пружины, арифметическое устройство 19 подключено к реверсивному счетчику, датчику положения ротора и индикатору (не показан), Устройство работает следующим обраЗОМ, При отсутствии измеряемого давления механический сумматор 2 находится в . равновесии и сигнал на выходе нуль-органа 3 равен нулю.

Измеряемое давление, воздействуя на манометрический чувствительный элемент 1, нарушает равновесие суммато.— ра 2, вследствие чего на выходе нульэргана 3 появляется положительный сигнал, который поступает на управляющие входы генератора 4, переключателя 5 и детектор 11. Генератор 4 включается и импульсы с его выхода через переключатель 5 подаются на один из входов реверсивного счетчика 6 и узла 7 управления.

Частота следования этих импульсов.зависит от величины небаланса механического сумматора 2. Шаговый двигатель 8, управляемый узлом 7 управлания, посредством узла 9 задания усилия воздействует на пружину 10, уравновешивая суммаТОРФ

Сигнал разбаланса с выхода детектора 11 поступает на входы генератора 12 и преобразователя 15 напряжения в код.

Код, соответствующий напряжению разбаланса, сравнивается схемой 16 сравнения с выходным кодом датчика 17 положенияя, 3, 105

Схема сравнения устанавливает переключатель 13 в положение, при котором:: импульсы с выхода генератора 12 по даются на вход узла 14 управления, обеспечивая вращение шагового двигате, ля 18 в направлении уменьшения разности выходных кодов датчика положения и преобразователя напряжения в код.

При этом швовый двигатель воздействует на узел задания усилия пружины, увеличивая его передаточный коэффициент, а следовательно и скорость компенсации шаговым двигателем 8 возмушающего воздействия. Коды на входах схемы сравнения выравниваются, переключатель 13 запирается и шаговый двигатель 18 останавливается. Дальнейшая отработка возмущающего воздействия идет со ско-. ростью, определяемой только частотой генератора 4.

Уменьшение разбаланса механического сумматора приводит к изменению знака сигнала на выходе нуль-юргана и новому нарушению равенства кодов на входах схемы сравнения, причем код с преобра:

1392 4 зователя напряжения s код становится меньше кода датчика положения. Схема сравнения вырабатывает сигнал, которым переключетель 13 устанавливается в пюложение o6ecne mee pesepc узла управления и шагового двигателя 18.

Передаточный коэффициент узла задания усилия пружины уменьшаеп=я и к. моменту баланса механического сумматора . що становится равным исходному.

В процессе отработки воэмушаюшего воздействия реверсивный счетчик 6 подсчитывает число шагов, сделанных шаговым двигателем 8, а арифметическое устройство 18 непрерывно вносит поправку, учитывающую текущее значение передаточного коэффициента узла задания усилия

: пружины, в результате подсчета, Благодаря большему быстродействию отработки воэмушающего воздействия рас. ширяется облас.ть применения устройства для измерения давления и обеспечивается воэможность измерения импульсных давлений.

ВНИИПИ Заказ 8654/41 Тираж 873 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4