Устройство для измерения переменных давлений

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить чувствительность, расширить динамический диапазон и сократить число элементов устройства. При контакте с измеряемой средой и при изменении давления происходит изменение электрических параметров измерительных преобразователей датчика 12 давления индуктивности и емкости 13, которые определяют величину временной задержки в соответствующих каналах. При изменении разницы давлений происходит изменение временной задержки импульсов на входах схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и на входе устройства появляются импульсы, длител ьность которых определяется в пределах линейной характеристики преобразователя давлений удвоенной величиной изменения, параметра датчика давлений . Реальная чувствительность устройства определяется минимальной разницей времени задержки импульсов в каналах и полосой пропускания усилителей 2, 3 и 4, а также быстродействием логических элементов схемы 6 и 7. 2 ил. .да (Л I&T Гл1 Р ф I I .и у F I / Р F I /О D. Гл1 Fnii Lffl L . I1 Фиг. i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (б))4G 01 L 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3799603/24-10 (22) 10.10.84 (46) 07.09.86. Вюл. Ф 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения (72) О.A.Ïîáåäîíîñöåâ, Г.Г.Антонов, В.А.Сидоренко и A.È.ÃëóõoB (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 303544, кл. G 01 L 11/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

N -501317, кл. G 01 L 11/00, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ ДАВЛЕ ИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить чувствительность, расширить динамиче"кий диапазой и сократить число элементов устройства. При контакте с измеряемой средой и при изменении давления происходит изменение электрических параметров измерительных преобразователей датчика

12 давления индуктивности и емкости

13, которые определяют величину временной задержки в соответствующих каналах. При изменении разницы давлений происходит изменение временной задержки импульсов на входах схемы

ИСКЛЮЧАЮ1ЦЕЕ ИЛИ 5 и на входе устройства появляются импульсы, длительность которых определяется в пределах линейной характеристики преобразователя давлений удвоенной величиной изменения, параметра датчика давлений. Реальная чувствительность устройства определяется минимальной разницей времени задержки импульсов в каналах и полосой пропускания усилителей 2, 3 и 4, а также быстродействием логических элементов схемы 6 и

7. 2 ил.

1255880

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения переменных давлений.

Целью изобретения является увеличение чувствительности, расширение динамического диапазона работы и сокращение числа элементов устройства.

На фиг.1 представлена, блок-схема устройства для измерения переменных давлений, подключение емкостно1 о дифференциального датчика давления; на фиг.2 — то же, подключение индуктивного дифференциального датчика давления.

Устройство содержит симметричный мультивибратор 1, усилители 2-4, схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, схемы 6 и 7 логического умножения, резистивно-емкостные фазосдвигающие цепочки 8 и 9, индуктивно-резистивные фазосдвигающие цепочки 10 и 11, комплексные сопротивления Z u Z измерительных преобразователей датчиков 12 и 13 давления, мембрана датчика 14.цавления.

Исходное состояние кая цои схемы устанавливается с помощью фазосдвигающих цепочек 8 и 9 и определяется отсутствием импульсов на выходе схемы ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ. При контакте с измеряемой средой и при изменении давленйя происходит Изменение электрических параметров Z< и Z датчика давления (индуктивности или емкости), которые определяют величину временной задержки в соответствующих каналах (I канал задержки — это 8, 12, IO, 3, II канал задержки — это 9, 13, 11, 4).

Усилители 3 и 4 необходимы для компенсации амплитудных потерь сигналов в Х и II каналах задержки. Усилитель 2 необходим, чтобы обеспечить развязку по сопротивлению .между выходом мультивибратора 1 и суммарньп:. комплексным входным сопротивлением

Х и .и канала задержек, учитывая„ что в процессе работы устройств входные сопротивления каналов задержек могут меняться. Упругий элемент 14 преобразователя давлений разделяет исследуемую среду от опорного давления. При изменении разницы давлений и изменений параметров Z< и Z происходит изменение временной задержки импульсов на входах схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и на выходе устройства появляются импульсы, длительность которых ь с определяется в пределах линейной характеристики преобразователя давлений удвоенной величиной изменения параметра датчика давлений, например

5 емкости 2 Ь С.

Схемы 6 и 7 логического умножения вырабатывают сигнал знака переменного давления, который определяется наличием импульсов на выходе. Так как параметры генератора импульсов в процессе работы остаются постоянными и вся .информация о переменном давлении определяется временной задержкой в каналах, то максимально достижимый динамический диапазон работы схемы

> определяется по формуле

D-10L), (1) о Д»>in где f — частота импульсного генератора, >> минимальная разница времен задержек в каналах, обусловленная флуктуациями элементов каналов задержки.

Реальная чувствительность устройства определяется минимальной разницей времени задержки ь с„„„ импульсов в каналах (с учетом фазового набега и подводящих кабелях датчика давления, а так же полосой пропускания усилителей 2 — 4 и быстродействием логических элементов схемы 5 — 7.

Регистратором давления может служить любое цифровое устройство измерения временных интервалов, способное

P различать времена порядка а „„, В простейшем случае регистратором может служить интегратор с аналого40 B6IM B6IXOPOM формула изобретения

Устройство для измерения перемен45 ных давлений, содержащее индуктивный или емкостной дифференциальный датчик давления, мультивибратор и регистрирующий прибор, о т ч и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чув 0 ствительности и расширения динамического диапазона, в него введены первый, второй и третий усилители, первая и вторая резистивно-емкостные схемы задержки, первая и вторая фа55 зосдвигающая цепочки, схема ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первая и вторая схемы логического умножения, при этом мультивибратор своим выходом подключен че3 1255880 ф рез первый усилитель к первой и вто- второй и третий усилители подключены рой резистивно-емкостным схемам за- к первому и второму входам схемы держки, к выходам которых подключены ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенной своим измерительные преобразователи дйффе- выходом с входом регистрирующего ренциального датчика давления, к ко- прибора и с первыми входами первой и торым последовательно или параллельно второй схем логического умножения, подключены первая и вторая фазосдви- вторые входы которых подключены к гающие цепочки, выходы которых через выходам второго и третьего усилителей., Составитель А.Зосимов

Техред И.Верес Корректор О.Луговая

Редактор В.Иванова

Заказ 4813/41 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4