Манометрический термометр

 

Изобретение относится к области приборостроения и позволяет увеличить надежность устройства в работе. Устройство содержит измеритель, связанный входами с термобаллоном и компенсационным капилляром, с компенсатором посредством коммутатора и повторителя, а выходом с входами блока индикаторов и переключателя поддиапазонов измерения, выходы которого соединены с управляющими входами блока индикаторов, а дополнительные два выхода блока - выходы импульсных элементов с нормально замкнутыми и разомкнутыми контактами подключены к управляющим входам коммутатора, переключатель с нормально замкнутым контактом, управляющий вход которого через элемент ИЛИ соединен с выходами импульсных элементов. Выходы импульсных элементов соединены с атмосферой посредством их нормально разомкнутых контактов, связанных управляющими входами с выходами этих элементов посредством переменных сопротивлений, управляющие входы нормально замкнутых контактов импульсных элементов соединены с атмосферой, компенсационный вход измерителя соединен непосредственно с входом компенсатора. Приведенные связи выходов импульсных элементов и измерителя позволяют при потере устройством рабочего поддиапазона измерения кратковременными последовательными импульсами поиска импульсных элементов производить автоматический поиск рабочего поддиапазона, сохраняя этим работоспособность устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 G О1 К 5/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4377854/24-10 (22) 15.02.88 (46) 07.06.90. Вил, ¹- 21 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) Н.E.Захарченко, В.Г.Гулеватый

Н.Н.Ким.и И.И.Иващенко (53) 536.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 934250, кл. G 01 К 5/28, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1420389, кл, G 01 К 5/28, 1986, (54) MAHOMEТРИЧЕСК1Ф TEPMOMETP (57) Изобретение относится к области приборостроения и позволяет увеличить надежность устройства в работе, Устройство содержит измеритель, связанный входами с термобаллоном и ком» пенсационным капилляром, с компенсатором посредством коммутатора и повторителя, а выходом — с входами блока индикаторов и переключателя поддиапазонов измерения, выходы которого соединены с управляющими входами блока индикаторов, а дополнительные два выхода блока — выходы импульсных элеИзобретение относится к измерительной технике, а именно к области температурных измерений.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства, На чертеже приведена схема предложенного термометра, выполненного на базе пневматических элементов с че тырьмя подциапазонами иэмеренитт.

„„SU„„1569587 А 1 ментов с нормально замкнутыми и разомкнутыми контактами подключены к управляющим входам коммутатора, переключатель с нормально замкнутым контактом, управляющий вход которого через элемент ИЛИ соединен с выходами импульсных элементов„ Вьгходы импульсных элементов соединены с атмосферой посредством их нормально разомкнутых контактов, связанных управляющими входами с выходами этих элементов посредством переменных сопротивлений, управляющие входы нормально замкнутых контактов импульснь1х элементов соединены с атмосферой, компенсационный вход измерителя соединен непосредственно с входом компенсатора, Приведенные связи выходов импульсных элементов и измерителя позволяют при потере устройством рабочего поддиапазона измерения кратковременными последовательными импульсами поиска импульсных элеменT0в производить автоматический поиск рабочего поддиапазона, сохраняя этим работоспособность устройства.

1 ип, Устройство содержит измеритель 1, выттолненный по схеме дифференциального манометра, два разнополярных измерительных входа которого соединены соответственно с термобаллоном

2, заполненным однородным инертным газом, и компенсационным капилляром

3, а его компенсационный вход соединен непосредственно с входом компенсатора

1569587

4, выполненного в виде двух параллель но включенных повторителей 5 и 6 соответственно с положительным и отрицательным сдвигами давления (+Л Р " ; паап

-dP ), и подключен к выходу компенсатора 4 через нормально разомкнутые контакты 7 и 8 коммутатора 9, емкость . 10, повторитель 11, давление питания к которому подключено через постоянное сопротивление.12, и переключатель

13 с нормально замкнутыми контактами, блок 14 индикаторов и переключатель

15 поддиапазонов измерения, входы Ко торых подключены к выходу измерите- 15 ля 1.

Выходы переключателя 15 поддиапазонов измерения связаны с управляющими входами блока 14 индикаторов, а два дополнительных выхода переключателя 20

15, являющиеся выходами его импульсных элементов 16 и 17 с нормально замкнутыми и разомкнутыми контактаи соединены с соответствующими управляющими входами контактов 7 и 8 комму-25 татора 9 и с управляющим входом переключателя 13 пбсредством элемента

KIH 18.

Измеритель 1 содержит мембранный пневматический элемент 19, включенный с помощью усилителя 20 мощности и делителя из постоянного 21 и переменного 22 сопротивлений, связанных с камерой 23 отрицательной обратной связи, по схеме пневмоусилителя. При этом отрицательная камера 24 образует компенсационный вход измерителя 1.

Блок 14 индикаторов содержит четыре (по числу поддиапазонов измере» ния) индикатора 25-28 соответствую- 40 . щих шкал 29-32 отсчета ноддиапазонов измерения. Вход блока 14 связан с показывающей стрелкой 33, общей для всех шкал отсчета, Управляющие входы блока 14 соединены с соответствующими 45 индикаторами 25-28„

Переключатель 15 подциапазонов измерения содержит два элемента 34 и 35 сравнения, одни разнополярные 1 входы которых подключены к выходу измерителя 1, а другие — к выходам соответствуюших задатчиков 36 и 37 давлений верхнего (0,1 МПа) и нижнего (0,02 МПа) уровней срабатывания, Выходы элементов 34 и 35 сравнения посредством нормально замкнутых контактов соответствующих импульсных элементов 16 и 17 связаны с выходами последних и соответствующими входа— ми цепочек переключения, число. которых равно количеству поддиапазонон измерения. Выходы импульсных элементов

16 и 17 связаны также с атмосферой посредством их нормально разомкнутых контактов, управляющие входы кото. рых соединены с выходами этих элементов через переменные сопротивления

38 и 39, при этом управляющие входы нормально замкнутых контактов импульсных элементов соединены с атмосферой.

Четыре цепочки переключения переключателя 15 поддиапазонов измерения выполнены на базе логических элементов И, элементов памяти, элементов

"Запрет" и размыкателей, ПрЫ этом вторая и третья цепочки переключения содержат по два элемента И 40 и 41, элемент 42 памяти, элемент 43 "Запрет" и размыкатель 44. Первая цепочка переключения содержит элемент Запрет

43 и размыкатель 44, а последняя четвертая цепочка переключения содержит два элемента И 40 и 41 и элемент 42 памяти. Одни входы элементов И 40 и

41 соединены с выходами соответствующих импульсных элементов 16 и 17, а их выходы подключены соответственно к информационным входам и управляю— щим входам элементов 42 памяти. Управляющие входы элементов 43 соединены с выходами соответствующих элементов 42 памяти„ Информационные вхо-, ды элементов 43 второи и третьей цепочек переключения подключены к вы ходам их элементов 42 памяти. Информационный вход элемента 43 первой цепочки переключения соединен с шиной питания, Выходы элементов 43 являются выходами первой, второй и третьей цепочек переключения и переключателя 15, а выходом четвертой цепочки и четвертым выходом переключателя 15 является выход ее элемента 42 памяти, Выход элемента ИЛИ 18 соединен с управляющими входами размыкателей 44, выходы которых посредством соответствующих емкостей 45 первой, второй и третьей цепочек переключения подключены к другим входам соответствующих элементов

И 40 и 41 второй, третьей и четвертой цепочек переключения.

Манометрический термометр работает следующим образом,.

Работа термометра основана на принципе пневматической силовой компенсации усилия, создаваемого перепадом давления йР в разнополярных иэмери-

9587

Таким образом

P, = К.зР, 50

156 тельных входах мембрлнного элемента

19, усилиями кам»е»слционного давления Р> в отрицательной камере 24 и давления Р,= аP в камере 23 отрицательной обратной связи элемента

19. Перепад давления л Р изменяется в результате воздействия измеряемой температуры Т на термобаллон ? и компенсационный капилляр 3„ Компенсационное давление Р 4 формир «ется компенсатором 4, а давление Р з Формируется в камере 23 выходным давлением Р, измерителя 1 с помощью делителя 21 и 22, так что д P=P.„+Р

Диапазон перепада давления ДР " соответствующий максимальной измеряем«кс мой температуре Т, разбивается на п одинаковых паддиапазонов измерения м« с м«кс давления а Р каждый т. е, и Р м

=и .аР ". 1исло поддиапазонов п соответствует количеству шкал отсчета блока 14, Компенсационное давление Р,, m-го рабочего поддиапазона измерения соответствует

Р = (m-1) DP

I где m — номер рабочего паддиапаэона, О < m «п.

l)P=P13=dP-Р; 0 BI (йР

Мерой измеряемой температуры является давление Р„ с выхода измерителя где К вЂ” коэЫ>ициент усиления пневмоусилителя измерителя 1, выбираемый переменным сопротивлением 22 так, что при мо«кс

dP=0, PÄ=0,О2 МПа; dP= dP - Р

=0,1 МПа; 0,02 МПа Р„6 О, l MIa.

На выходах повторителей 5 и 6 устанавливаются соответственно положительный и отрицательный сдвиги давления (+dP ", -йР ). Ha выходах .эадатчиков 36 и 37 устанавливаются давления

P з =0,1 MIIa и Р „=0,02 MIIa, Ик алы 29-3 2 о тс че та и оддиап а з онов измерения размечены следующим образом:. 29 — (О-t „), первый поддиапазон измерения; 30 — (t,-t ), второй поддиапазон измерения; 31 — (t -t з), третий поддиапазон измерения, 32 (t -Т" " ), четвертый подциапазон измерения.

При 0 дР с д Рм к ; 0,02 МПа CP c

О, 1 Г!Пл на выходах элементов 16, 18 и 34 устройства присутствует сигнал логического 0", л нл выходах элементов 43-45 первой цепочки переключения.

cHI нал логическои 1, При 3TGM P =0 и горит индикатор 25 шкалы 29 первого поддиапаэона измерения температуры, величина которой отсчитывается

33 °

При Т) t,, ЛР - DP, P„7 О, l МПа на выходах элементов 16, 18 и 34 и на выходе элемента 45 первой цепочки переключения возникает . сиг.нал логической "1", а на выходе элемента 43 первой цепочки— сигнал логического "0 . При этом индикатор ?5 гаснет и загорается инди20 катар 26-.1акалы 30, так как на выходах элементов 41 — 43 второй цепочки переключения присутствует сигнал логической "1", Через время, установленное проводимостью переменного сопротив25 ления 38 (P =- dP ", F,=О,О? МПа), на выходах элементов 16, 18, 34 и 35 и элемента 45 первой цепочки переключения формируется сигнал логического О", Устройство переключается на вто3р рой подциапазон измерения, Таким же образом происходит переключение поддиаплзонов в прямом направлении на третий и четвертый поддиапазоны.

Переключение поддиапаэонов в обрат35 ном направлении, например с четвертого на третий, происходит следующим образом, Состояние элементов на м«н четвертом поддиапазоне при t <Т < Т

0,02 МПл Р, (0,1 МПа такое, что на

40. выходах элементов 17, 18 и 35 присутствует сигнал логического "0, а на выходах элементов 42 второй, третьей и четвертой цепочек переключения — сигнал логической "1", При этом

45 горит индикатор 28 шкалы 32 четвертого поддиапазона. При Т (t3,,ЛР (3 к

«ЛРм, Р, < О, 02 МПа»а выходах элементов 17, 18 и 35, элемента 40 четвертой цепочки переключения и элемента 43 третьей цепочки »ереключения возникает сигнал логической "1", а на выходе элемента 4? четвертой цепочки переключения — сигнал логического

"О", В результате этого индикатор 28 гаснет, а.индикатор 27 злгорается, Через время, установценное проводимастью переменного сопротивления 39, Р =? .йР """, Р,=О, 1 МП», ца выходах элементов 17, 18, 34 и 35 устанавли! 569587

11 11 ваетс я сигнал логического О, а н а выходе элемента 4 5 третьей цепочки п е1! 11 реключ ения — сигнал лог ич е с к о и 1

На э том э ав е рша е тся переключение ус т5 ройства на третий поддиапаэон измерения.

Формула изобретения

Манометрический термометр, содержащий измеритель, выполненный по схеме дифференциального манометра, два разнополярных измерительных входа которого соединены соответственно с

/ термобаллоном и компенсационным капилляром, комп енсатор, выходы ко торого через нормально разомкнутые контакты коммутатора подключены к входу повторителя, блок индикаторов, информационный вход которого подключен к выходу измерителя, переключатель поддиапаэонов измерения, включающий в себя цепочки переключения, выходы которых соединены с управляющими входами 25 блока индикаторов, задатчики давления, два элемента сравнения, соединенных одними разнополярными входами с задатчиками давления, а другими — с выходом измерителя,. и импульсные элементы, выходы которых соединены с управляющими входами нормально разомкнутых контактов коммутатора и входами цепочек переключения непосредственно, через их нормально замкнутые контакты— с выходами элементов сравнения и че— рез логический элемент ИЛИ вЂ” с управляющим входом переключателя с нормально замкнутыми контактами, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности, переключатель с «ормально замкнутыми контактами включен между выходом повторителя и компенсационным входом измерителя, соединенным непосредственно с входом компенсатора, выходы импульсных элементов переключателя поддиапазонов связаны с атмосферой посредством их нормально разомкнутых контактов, управляющие входы которых соединены с выходами этих элементов через их переменные сопротивления, а управляющие входы нормально замкнутых контактов импульных элементов соединены с атмосферой.

1569587

Составитель В.Голубев

РедактоР Л,ГРатилло ТехРед М.Дидык КорректоР Н.Король

Заказ 1438

Тираж 500

Подписное

ВНИИПИ Г зсударственногo комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Манометрический термометр Манометрический термометр Манометрический термометр Манометрический термометр Манометрический термометр 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к температурным измерениям

Изобретение относится к измерению высоких температур и может найти применение при определении температуры газов на выходе из топки парового котла

Изобретение относится к термо- и гигрометрии

Изобретение относится к пневматическим устройствам для измерения температуры

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры нагреваемого тела. Предложено устройство для измерения температуры материала, нагреваемого в электромагнитном поле СВЧ, содержащее термобаллон, размещенный в электромагнитном поле СВЧ, совмещенный с гибким капилляром из диэлектрического материала, заполненным термометрическим телом и сообщающимся с блоком регистрации. Термобаллон снабжен герметично закрывающейся крышкой, а в качестве термометрического тела содержит газообразную среду. Блок регистрации выполнен в виде U-образной трубки, заполненной контрастной жидкостью и газообразной средой, контактирующей с гибким капилляром и с противоположным герметично закрытым концом U-образной трубки, которая размещена вне зоны действия электромагнитного поля СВЧ и снабжена шкалой для регистрации уровня контрастной жидкости. Технический результат – расширение интервала рабочих температур. 2 ил.
Наверх