Устройство для измерения давления воздуха в шинах

 

Использование: в приборостроении и для оперативного измерения давления воздуха в шинах колес транспортных средств в условиях эксплуатации. Цель: повышение точности измерений. Сущность изобретения: устройство содержит приемник колебаний 1, логарифмический усилитель 2, фильтр 3, формирователь импульсов 4, генератор линейно изменяющегося напряжения 5, схему сравнения 6, детектор огибающей 7, первый 8 и второй 9 блоки задания начального уровня, формирователь интервала измерения 10, формирователь постоянного напряжения 11, третий блок задания начального уровня 12 и возбудитель колебаний 14. Измерение давления производится путем измерения частоты собственных механических резонансных колебаний шины. Положительный эффект: за счет формирования огибающей сигнала с выхода приемника 1 и формирования интервала измерения период колебаний измеряется на наиболее линейном участке, что повышает точность и достоверность измерений 1 ил W Ч ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (5()э G 01 (17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4873195/10 (22) 10.09.90 (46) 15.08.92. Бюл, М 30 (71) Специализированное конструкторское бюро "Камертон" (72) В.И Папушой, Н.В.Василенко, А.А.Дембицкий и Б.В.Четвериков (56) Авторское свидетельство СССР

М 1262315, кл, G 01 1 17/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Q 1397757, кл. G 011 17/00, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ШИНАХ (57) Использование; в приборостроении и для оперативного измерения давления воздуха в шинах колес транспортных средств в условиях эксплуатации. Цель: повышение точности измерений. Сущность изобретеИзобретение относится к приборостроению и может быть использовано для оперативногр измерения давления воздуха в шинах колес транспортных средств в условиях эксплуатации.

Известно устройство для измерения давления в шинах. содержащее шток для вдавливания в боковую поверхность шины, силовой привод и измеритель усилия, ограничитель вдавливания, причем силовой привод кинематически связан с основанием измерителя усилия, шток закреплен на измерителе усилия и свободный конец его расположен неподвижно относительно ограничителя вдавливания, 5U 1755077 А1 ния: устройство содержит приемник колебаний 1, логарифмический усилитель 2, фильтр

3, формирователь импульсов 4, генератор линейно изменяющегося напряжения 5. схему сравнения 6, детектор огибающей 7, первый 8 и второй 9 блоки задания начального уровня, формирователь интервала измерения 10, формирователь постоянного напряжения 11, третий блок задания начального уровня 12 и возбудитель колебаний 14, Измерение давления производится путем измерения частоты собственных механических резонансных колебаний шины, Положительный эффект: за счет формирова ния огибающей сигнала с выхода приемника 1 и формирования интервала измерения период колебаний измеряется на наиболее линейном участке, что повышает точность и достоверность измерений. 1 ил, (.Ограниченная точность измерений в из- (Л вестном устройстве обусловлена зависимо- С) стью результата измерения от места 4 вдавливания штока, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения давления воздуха в шинах, Ф содержащее возбудитель колебаний, приемник колебаний, частотомер, груз и генератор импульсов. Возбудителем колебаний производятся свободные колебания шины, которые преобразуются приемником колебаний в электрический сигнал, частота которого измеряется частотомером.

Ограниченная точность измерений в атом устройстве обусловлена тем, что часто1755077 та колебаний измеряется на всем участке сигнала с выхода приемника, Однако свободные колебания устанавливаются не сразу после нанесения удара по шине, а через

2-4 периода колебаний; При затухании колебаний после определенной амплитуды начинают проявляться нелинейные процессы. Таким образом, измерение частоты свободных колебаний шины на всем промежутке колебаний после нанесения удара по шине приводит к погрешности измерения, Цель изобретения — повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что устройство для измерения давления воздуха в шинах, содержащее возбудитель колебаний, приемник колебаний и индикатор, снабжено последовательно подключенными к выходу приемника колебаний логарифмическим усилителем, фильтром, формирователем импульсов, генератором линейно изменяющегося напряжения и схемой сравнения, а также формирователем интервала измерения, детектором огибающей, формирователем постоянного напряжения и тремя блоками задания начального уровня, причем первый и второй входы формирователя интервала измерения подключены соответственно к выходам первого и второго блоков задания начального уровня, третий вход формирователя интервала измерения через детектор огибающей связан с выходом фильтра, первый и второй вход формирова теля постоянного напряжения подключены к соответствующим выходам схемы сравне" ния, третий вход — к выходу третьего блока

Задания начального уровня, четвертый вход — к выходу формирователя интервала измерения, выход формирователя постоянмбго напряжения подключен к входу индикатора и второму входу схемы сравнения, третий вход которой подключен к второму выходу формирователя импульсов..

На чертеже приведена схема устройстеа, Устройство содержит последовательно соединенные приемник 1 колебаний, логарифмический усилитель 2, фильтр 3, формирователь 4 импульсов, генератор 5 линейно изменяющегося напряжения и схему 6сравнения, а также детектор 7 огибающей, первый 8 и второй 9 блоки задания начального уровня, формирователь 10 интервала измерения, формирователь 11 постоянного напряжения, третий блок 12 задания начального уровня, индикатор 13 и возбудитель 14 колебаний.

Первый и второй входы формирователя

10 интервала измерения подключены к выходам первого 8 и второго 9 блоков задания уровня соответственно, а третий вход через детектор 7 огибающей — к выходу фильтра 3.

Первый и второй входы формирователя 11. постоянного напряжения подключены к

5 первому и второму выходам схемы 6 сравнения соответственно, третий вход — к выходу блока 12 задания начального уровня, четвертый вход — к выходу формирователя 10 интервала измерения, а выход подключен к входу индикатора 13 и второму входу схемы

6 сравнения, причем выход формирователя

4 импульсов подключен к третьему входу схемы 6 сравнения

Фильтр 3 предназначен для выделения в сигнале с усилителя 2 полосы частот, в которой лежат возможные резонансные частоты колебаний шины.

Формирователь 4 импульсов предназ начен для формирования единичных импульсов в моменты перехода сигнала с фильтра 3 через ноль, задержки его на время срабатывания формирователя 11.

20 удар по шине. В результате удара в шине возникают свободные механические колебания. Приемник 2 колебаний преобразует колебания шины в электрический сигнал, который уеиливается логарифмическим усилителем 2. По каждому импульсу с первого

30 выхода формирователя 4 генератор 5 формирует сигнал линейно изменяющегося напряжения. Детектор 7 огибающей выделяет

35 из сигнала с выхода фильтра 3 огибающую, которая поступает на третий вход формирователя 10 интервала измерения. Последний формирует интервал измерения путем сравнения огибающей с заранее заданными начальными уровнями с помощью блоков 8 и

9, Сигнал с выхода формирователя 10 является разрешающим для работы формирова40 теля 11 постоянного напряжения. Перед началом процесса измерения предвари45 тельно производится запись начального уровня сигнала из блока 12 в блок 11, что позволяет ускорить процесс измерения. Таким образом, если на выходе формирователя 10 присутствует запрещающий сигнал, то

50 на выходе формирователя 11 — сигнал начального уровня. В процессе затухания колебаний наступает момент, когда величина сигнала огибающей сравнивается с величиной, задаваемой блоком 8. В этот момент на

55 выходе формирователя 10 появляется разрешающий сигнал и формирователь 11 начинает работать. По импульсу с первого

-выхода формирователя 4 генератор 5 формирует сигнал линейно изменяющегося наи ряжения. С и риходом следующего

Устройство работает следующим образом, 25 Возбудителем 14 колебаний наносится

1755077

6. момента перехода через ноль сигнала с выхода фильтра 3 на втором выходе формирователя 4 появляется импульс, который стробирует схему 6 сравнения; В результате на первом выходе последней (если амплиту- S да сигнала с генератора 5 больше амплитуды с выхода формирователя 11) или на втором (если амплитуда с выхода генератора 5 меньше амплитуды с выхода формиро-. вателя 11) возникает импульс, который 10 поступает на вход формирователя 11. Последний, если импульс пришел с первого выхода схемы 6 сравнения, увеличивает величину напряжения на своем выходе на

"ступеньку", а если с второго, то уменьшает. 15

Величина "ступеньки" при этом определяет точность измерения, Далее импульс с первого выхода формирователя,4 снова запускает генератор 5 и работа устройства повторяется до тех пор, пока величина сиг- 20 нала огибающей станет меньше величины сигнала с блока 9, В этот момент формиро-. ватель 10 запретит дальнейшую работу формирователя 11. С выхода формирователя

11 результат измерения поступает на ин- 25 дикатор 13. Результат измерения считается достоверным, если при нанесении следующего удара по шине показания индикатора не изменяются или изменяются .на величину плюс-минус "ступенька". Если зто- .30

ro не происходит, что может возникнуть при задании величины "ступеньки" очень малой для получения, большой точности, то необходимо нанести новый удар по шине, не делая предварительной установки начального 35 уровня в формирователь 11. В этом случае последний начнет работу не с начальнОго уровня, а с уровня, которым закончилось измерение в предыдущем ударе.

Благодаря измерению периода колебаний на наиболее линейном участке повышается точность измерения давления воздуха в шине.

Формула изобретения

Устройство для измерения давления воздуха в шинах, содержащее возбудитель колебаний, приемник колебаний и индикатор, отл и чаю ще ес я тем,что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно подключенными .к выходу приемника колебаний логарифмическим усилителем, фильтром, формирователем импульсов, генератором линейно изменяющегося напряжения и схемой сравнения. а также формирователем интервала измерения, детектором огибающей, формирователем постоянного напряжения и тремя блоками задания начального уровня, причем первый и второй входы формирователя ийтервала измерения подключены соответственно к выходам первого и второго блоков задания начального уровня, третий вход формирователя интервала измерения через детектор огибающей связан с выходом фильтра, первый и второй входы форми рователя постоя. нного напряжения подключены к соответствующим выходам схемы сравнения, третий вход — к выходу третьего блока .задания начального уровня, четвертый вход- к выходу формирователя интервала измерения, выход формирователя постоянного напряжения подключен к входу ийдикатора и второму входу схемы сравнения, третий вход которой подключен к второму выходу формирователя импульсов.