Устройство для измерения давления

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при разработке устройств для измерения давления совместно с серийно выпускаемыми тензометрическими датчиками Цель изобретения - повышение точности и надежности за счет обеспечения постоянно действующего контроля исправности канала измерения Напряжение питания от электрической сети 4 через обмотку 6 трансформатора 5, блок 7 питания и стабилизатор 8 постоянного напряжения запитывает питающую диагональ 2-3 мостового преобразователя 1 датчика давления, с выходной диагонали 9-10 которого снимается сигнал соответствующий 5 г ДТД А&сшийный сигнал величине измеряемого давления поступающий через усилитель 11 мощности обмотку 25 трансформатора 26 и сглаживающий фильтр 27 состоящий из резистора 28 и конденсаторов 29 и 30, на индикатор 24 Напряжение снимаемое с обмоток 16 и 17. через диоды 18 и 19 и резисторы 20 и 21 поступает на управляющие входы ключей 12 и 13 вызывая попеременное подключение эталонного резистора параллельно смежным плечам преобразователя 1 Переменная составляющая сигнала с выхода преобразователя 1 через обмотку 31 трансформатора 26 усилитель 32 переменного напряжения, выпрямитель 33, фильтр 34 поступает на один вход дифференциального усилителя 35, на другой вход которого поступает опорное напряжение 36 В случае незначительного рассогласования напряжений на входах усилителя 35 происходит подстройка усилителя 11 мощности с помощью воздействия на его дополнительный вход 27, а если рассогласование значительное что происходит при выходе преобразователя 1 из строя, срабатывает компаратор 38 подавая на сигнализатор 39 сигнал о неисправности устройства 1 ил сл с Os са 00 сл VI 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 1 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4701233/10 (22) 23.03.89 (46) 30.03.91. Бюл. ¹ 12 (72) Н. С. Калашников, А. В, Смирнов и А. M. Кучеренко (53) 531.787(088.8) (56) Бауманн Э. Измерение сил электрическими методами. M., 1978, с. 269, рис, 3.79.

Приборы и системы управления, 1985, №9, с. 17 — 21. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при разработке устройств для измерения давления совместно с серийно выпускаемыми тензометрическими датчиками. Цель изобретения — повышение точности и надежности за счет обеспечения постоянно действующего контроля исправности канала измерения.

Напряжение питания от электрической сети

4 через обмотку 6 трансформатора 5, блок 7 питания и стабилизатор 8 постоянного напряжения эапитывает питающую диагональ

2-3 мостового преобразователя 1 датчика давления, с выходной диагонали 9-10 которого снимается сигнал, соответствующий

5U» 1638578 А1 величине измеряемого давления, поступающий через усилитель 11 мощности, обмотку

25 трансформатора 26 и сглаживающий фильтр 27, состоящий из резистора 28 и конденсаторов 29 и 30, на индикатор 24.

Напряжение. снимаемое с обмоток 16 и 17, через диоды 18 и 19 и резисторы 20 и 21 поступает на управляющие входы ключей 12 и 13, вызывая попеременное подключение эталонного резистора параллельно смежным плечам преобразователя 1. Переменная составляющая сигнала с выхода преобразователя 1 через обмотку 31 трансформатора 26, усилитель 32 переменного напряжения, выпрямитель 33, фильтр 34 поступает на один вход дифференциального усилителя 35, на другой вход которого поступает опорное напряжение 36. В случае незначительного рассогласования напряжений на входах усилителя 35 происходит подстройка усилителя 11 мощности с помощью воздействия на его дополнительный вход 27, а если рассогласование значительное, что происходит при выходе преобразователя 1 из строя, срабатывает компаратор

38, подавая на сигнализатор 39 сигнал о неисправности устройства. 1 ил, 1638578

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при разработке устройств для измерения давления совместно с серийно выпускаемыми тензометрическими датчиками, Цепью изобретения является повышение точности и надежности за счет обеспечения постоянно действующего контроля исправности канала измерения.

На чертеже изображена функциональная блок-схема предлагаемого устройства для измерения давления, Устройство содержит датчик 1 давления

10 с тензометрическим преобразователем в силовой трансформатор 5, первую вторичную обмотку 6, блок питания 7 и стабилизатор постоянного напряжения 8, выходная

20 диагональ 9, 10 моста подключена к входу усилителя 11 мощности и к ключам 12 и 13, средняя точка которых соединена с одним из выводов питающей диагонали 2 моста через эталонный резистор 14, а также сое25 динена со средней точкой 15 дополнительных вторичных обмоток 16 и 17, крайние выводы которых соединены через диоды 18 и 19 и резисторы 20 и 21 с управляющими входами 22 и 23 ключей 12 и 13, Выход усилителя 11 соединен с входом индикатора

24 через первичную обмотку 25 трансформатора 26 и фильтр 27, состоящий из резистора 28 и конденсаторов 29 и 30.

Вторичная обмотка 31 трансформатора 26 соединена с входом усилителя 32 переменного напряжения, на выходе которого вклю30

35 чены выпрямитель 33 и фильтр 34. К выходу фильтра 34 подсоединен инвертирующий вход дифференциального усилителя 35, на второй вход которого подается опорное напряжение от образцового источника 36 напряжения, а выход усилителя 35 соединен с дополнительным входом 37 усилителя 11 мощности, Кроме того, выход фильтра 34 соединен с первым входом компаратора 38, на второй вход которого подается опорное

45 напряжение от образцового источника 36 напряжения, на выходе компаратора 38 включен индикатор 39 исправности.

Устройство работает следующим образом.

При подключении к электрической сети

4 подается питание на датчик 1 от стабилизатора 8 постоянного напря>кения. Кроме того, на входы 22 и 23 ключей 12 и 13 подается управляющее напряжение с частотой питающей сети; и ключи 12 и 13 поочередно с частотой сети подключают резистор 14 параллельно сме>кным плечам да чика 1, при этом среднее напряжение на измеривиде моста. питающая диагональ 2, 3 кото- 15 рого запитана от электрической сети 4 через тельной выходной диагонали моста соответствует давлению на датчик, а мгновенное напряжение отличается от среднего на определенную величину в большую или меньшую сторону в зависимости от того какой ключ 12 или 13 открыт. Первичная обмотка

25 трансформатора 26 и фильтр 27 пропускают медленно меняющийся сигнал, соответствующий давлению, которое подается на индикатор 24. Переменный сигнал с усилителя 11 мощности через трансформатор

26 выделяется на вторичной обмотке 31 трансформатора 26 и усиливается в усилителе 32, детектируется в выпрямителе 33 и фильтруется в фильтре 34, после чего подается на инвертирующий вход дифференциального усилителя 35.

На второй вход усилителя 35 подается образцовое опорное напряжение от источника 36 такой величины, чтобы выходное напряжение с усилителя 35 при точной работе устройства было бы равно нулю. При появлении погрешности в датчике 1 или в усилителе 11 мощности за счет изменения температуры, параметров, появляется на выходе усилителя 35 пропорциональный сигнал рассогласования, который подается на дополнительный вход 37 усилителя 11 мощности до тех пор, пока сигнал на входе индикатора 24 не будет точно соответствовать нагрузки на датчик 1.

При значительном отклонении сигнала на выходе фильтра 34 срабатывает компаратор 38, и индикатор 39 исправности показывает аварийный сигнал, Таким образом в предлагаемом устройстве обеспечивается автоматическая компенсация изменений параметров всего канала измерения давления при постоянном контроле его исправности.

Формула изобретения

Устройство для измерения давления, содержащее датчик давления с мостовым тензометрическим преобразователем, диагональ питания которого подключена через стабилизатор постоянного напряжения к источнику питания, а выходная диагональ— к входам усилителя мощности и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности и надежности измерения, в него введены первый трансформатор с двумя соединен ными последовательно выходными обмотками, два диода, первый и второй резисторы. два ключа, эталонный резистор, второй трансформатор, два сглаживающих фильтра, усилитель переменного напряжения, выпрямитель, дифференциальный усилитель, источник образцового напряжения, компаратор и сигналиэатор исправности, при этом первый и второй

1638578

Составитель Е.Швая

Редактор Т.Парфенова Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 922 Тираж 360 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ключи соединены последовательно и подключены параллельно выходной диагонали моста, один вывод диагонали питания которого через эталонный резистор подключен к точке соединения ключей, выход источника питания подсоединен к входу первого трансформатора, точка соединения выходных обмоток которого связана с точкой соединения ключей, а выводы выходных обмоток через включенные в прямом направлении. первый и второй диоды и первый и второй резисторы подключены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей, выход усилителя мощности через первичную обмотку второro трансформатора и первый сглаживающий фильтр подключен к индикатору, вторичная обмотка второго трансформатора через усилитель переменного напряжения, 5 выпрямитель и второй сглаживающий фильтр подключена к первому входу компаратора и инвертирующему входу дифференциального усилителя, выход которого подключен к дополнительному входу уси10 лителя мощности, выходы источника образцового напряжения подключены к неинвертирующему входу дифференциального усилителя и второму входу компаратора, выход которого подключен к

15 сигнализатору неисправности.