Устройство для измерения давления мостовыми тензорезисторными преобразователями

 

Изобретение позволяет упростить устройства за счет высвобождения числа проводов, используемых при измерении давления. Устройство содержит мостовой тензорезисторный датчик давления с тензорезисторами 3-6, параллельно которым включены диоды 7-10, и источник 11 тока. Введение блока 12 и 13 выборки-запоминания, блока 14 вычисления, блока 15 отображения и блоков 16 управления позволяет использовать устройство в скважинах с высоким буферным давлением и возможность высвобождения двух проводов беля для одновременного измерения других параметров. 1 ил. с сС

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (111 (5g 4 G 01 R 17/10 G 01 В 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР. ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4161260/24-21 (22) 31.10.86 (46) 30.11.88. Вюл, Ф 44 (71) Уфимский нефтяной инститУт (72) Ю,Д.Коловертнов, В.Н.Федоров., В,N.Ñòó÷eáíèêoâ и В.И.Суханов (53) 621.317.733(088.8)

/ 56) Авторское свидетельство СССР

У 470764, кл. G 01 В 27/02, 1973.

Левшина Е.С. и др. Электрические измерения физических величин, ЭАИ, 1983, с. 58. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ MOCTOHI!MH ТЕНЗОРЕЗИСТОРН1ЗИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ (57) Изобретение позволяет упростить устройства эа счет высвобождения числа проводов, используемых при измерении давления. Устройство содержит мостовой тензорезисторный датчик давления с тензорезисторами 3-6, параллельно которым включены диоды 7-10, и источник 11 тока. Введение блока

12 и 13 выборки-запоминания блока

14 вычисления, блока 15 отображения и блоков 16 управления позволяет использовать устройство в скважинах с высоким буферным давлением и возможность высвобождения двух проводов кабеля для одновременного измерения других параметров. 1 ил.

1441315

Изобретение относится K измерительной технике, в частностн к дистанционному измерению давления, например в скважинах, мостовыми тензореэистор- ными преобразователями с использованием двухпроводной линии связи.

Цель изобретения — упрощение устройства за счет высвобождения числа проводов, используемых при измерении 1g давления.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит двухпроводную линию связи с сопротивлением прово- 15 дов 1 и 2, мостовой тенэорезисторный датчик давления с тенэорезисторами

3-6, плеч, сопротивления которых соответственно R -Н, параллельно которым включены диоды 7-10, образующие 2р мостовую схему, источник 11 тока, блоки 12 и 13 выборки-запоминания, блок 14 вычисления, блок 15 отображения и блок 16 управления, который, своими управляющими выходами подклю- 25 чен к управляемым входам источника

11 тока и блоков 12 и 13 выборки-запоминания соответственно, выходы источника 11 тока соединены с входом линии связи, другой конец первого про-11) вода которой соединен с общей точкой соединения первых выводов тензорезисторов 3 и 4, катода и анода диодов

7 и 8 соответственно. Анод диода 7 соединен с общей точкой второго вывода тензорезистора 3, первого вывода тензореэистора 5 и анода 9. Катод диода 8 соединен с общей точкой сое.=. динения второго вывода тенэореэистора 4, первого вывода тензорезистора 1п

6 и катода диода 10, который своим анодом подключен к общей точке соединения катода диода 9, вторых выводов тензорезисторов 5 и 6 соответственно и другим концом второго провода 5 линии связи. К входу линии связи параллельно выводам источника 11 тока своими входами подключены блоки 12 и 13 выборки-запоминания, выходы которых подключены к входам блока 14 вычисления, выход. которого подключен к входу блока 15 отображения, Устройство работает следующим образом.

В первый такт измерения приращения сопротивления мостового тензорезисторного преобразователя давления источник 11 тока по команде блока

16 управления вырабатывает положительный импульс тока. Б это же вре- мя по команде блока 16 управления блок 12 выборки-запоминания произво" дит выборку напряжения и запоминает его, которое определяется следующим уравнением:

13 =I 2R„+ -(R+6R+R, ) 1 где 2Rh - сопротивление проводов 1 и 2,линии связи;

R — номинальное сопротивление тенэореэисторов 3-6;

hR — приращение сопротивления тензорезисторов 3-6; (Н-ЬВ)г

R-11В+г где г — сопротивление диода при прямом включении, Затем по команде блока 16 управления источник 11 тока вырабатывает импульс тока отрицательной полярнос" ти. В это же время по команде блока

16 управления блок 13 выборки-запоминания производит выборку напряжения на входе линии связи и запоминает

его, которое определяется следующим выражением:

" = -z(2Ra+ (R-ьв+в„)), 1 (2) (R+aR)r

Где R

Н+аН+гЗнак "минус" в уравнении (2) показывает, что ток I отрицательной полярности, Напряжения с выходов блоков 12 и

13 поступают на вход блока 14 вычисления, где производится их сложение.

Напряжение с выхода блока 14, определяемое выражением ЫЗ=ТДБ, поступает на вход блока 15 отображения, который отображает результат измерения в единицах измеряемого давления.

Таким образом, преимущество предлагаемого устройства по сравнению с базовым заключается в расширении области применения выпускаемых промышленностью мостовых тенэопреобразователей давления в область использования их в скважинах с высоким буферным давлением и воэможност -.л высвобождения двух проводов кабеля для одновременного измерения других параметров, Формула изобретения

Устройство для измерения язвления мостовыми тензореэисторниии r:ðåîáðàl5

Со ставит ель В . Семенчук

Редактор M.Ïåòðoâà Техред А.Кравчук Корректор М .Иароши

Заказ 6282/48

Тираж 772

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 з 14413 зователями, содержащее четырехплечий тензорезисторный мост, к диагонали питания которого подсоединен источник тока, о т л и ч а ю щ е е с я

5 тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены два блока выборкизапоминания, блок вычисления, блок отображения, блок управления и четыре нелинейных полупроводниковых эле- щ мента с односторонней проводимостью, каждый иэ которых подсоединен парал. лельно тензорезистору преобразователя соответствующего плеча моста, при этом к вершинам диагонали питания че- 15 тырехплечего тензорезисторного моста подсоединены разноименные выводы нелинейных полупроводниковых элементов с односторонней проводимостью, управляемый вход источника тока соединен с первым управляющим выходом блока управления, второй и третий управляющие входы блока управления соединены соответственно с управляемыми входами блоков выборки-запоминания, входы которых соединены с соответствующими выводами источника тока, а выходы блоков выборки-хранения соединены с входами блока вычисления, выход которого соединен с входом блока отображения.