Устройство для измерения давления

 

Использование: изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения давления с помощью частотных преобразователей давления вибростержневого типа, и может быть использовано, например, в приборах для измерения гидростатического давления. Изобретение позволяет измерять давление с высокой точностью. Сущность изобретения: устройство содержит два счетчика 4, 5, подсчитывающих частоту датчика 1 и опорного генератора 3, и две схемы сравнения 6, 7. При достижении счетчиком опорной частоты значения No схема сравнения rjepeno- сит в счетчик частоты датчика число Nbx. При совпадении состояний обоих счетчиком числовой код, находящийся в этот момент в счетчиках, является результатом измерения . 2 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 6 01 (9/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4637345/10 (22) 12.01.89 (46) 30.11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.Л.Котляров и Л.В.Ольшевская (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 509816, кл 6 01.1 1/10, 1974.

2, Парамонов А.Н. и др. Современные методы и средства измерения гидрологических параметров океана. Киев: Наукова думка, 1974, с.129. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Использование: изобретение относится к измерительной технике, в частности к уст„„ Ы„, 1778574 А1 ройствам для измерения давления с по. мощью частотных преобразователей давления вибростержневого типа, и может быть использовано, например, в приборах для измерения гидростатического давления.

Изобретение позволяет измерять давление с высокой точностью. Сущность изобретения: устройство содержит два счетчика 4, 5, подсчитывающих частоту датчика 1 и опорного генератора 3, и две схемы сравнения 6, 7. При достижении счетчиком опорной частоты значения No схема сравнения переносит в счетчик частоты датчика число Mb<. При совпадении состояний обоих счетчиком числовой код, находящийся в этот момент в . счетчиках, является результатом измерения. 2 ил.

1778574

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения давления с помощью частотных преобразователей давления вибростержневого типа, и может быть использовано, например, в приборах для измерения гидростатического давления.

Известно устройство для измерения давления, содержащее блок цифровой индикации глубины погружения, блок формирования управляющих сигналов, элемент связи, блок приема управляющих сигналов, датчик давления (1). Недостатком устройства является низкая точность, вызванная нелинейностью характеристики датчика.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения давления, содержащее датчик давления, формирователь сигналов датчика, генератор опорной частоты, три счетчика, индикаторный регистр, устройство сравнения, генератор образцового интервала времени, измеритель периода (2). Недостатком этого устройства является низкая точность, вызванная нелинейностью характеристики датчика давления.

Целью изобретения является повышение точности измерения давления.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения давления, содержащее датчик давления, генератор опорной частоты, два счетчика, первое устройство сравнения, ко входам которого подключены выходы счетчика, и индикаторный регистр, дополнительно введены второе устройство сравнения, первый и второй эадатчики кода и

О-триггер, причем выход датчика давления подключен к D-входу триггера, выход которого соединен с входом первого счетчика, выход генератора опорной частоты подключен к С-входу триггера и счетному входу второго счетчика, выход первого счетчика подключен к входу индикаторного регистра, выход второго счетчика соединен с первым входом второго устройства сравнения, к второму входу которого подключен выход первого задатчика кода, а выход первого устройства сравнения соединен с входом записи индикаторного регистра, выход вто, рого устройства сравнения соединен с входом разрешения установки первого счетчика, к установочному входу которого подключен выход второго задатчика кода.

25

45

На фиг,1 представлена блок-схема устройства для измерения давления; на фиг.2 — временная диаграмма его работы. 5

Устройство содержит датчик 1 давления, 0-триггер 2, генератор 3 опорной частоты, счетчики 4, 5, устройства 6, 7 сравнения, индикаторный регистр 8, задатчики 9, 10 кода.

Выход датчика 1 подключен к 0-входу

0-триггера 2, выход которого соединен с входом счетчика 4, к установочному входу которого подключен выход задатчика 9 коДа Nbx. ВыхоД генеРатоРа 3 опоРной частоты подключен к С-входу 0-триггера 2 и входу счетчика 5. Выход счетчика 5 подключен к входу устройства сравнения 6 и 7. Кроме того, к второму входу устройства 7 сравнения подключен выход задатчика 10 кода Np, а к второму входу устройства 6 сравнения, а также к входу индикаторного регистра 8 подключен выход счетчика 7. Выход устройства 6 сравнения подключен к входу записи индикаторного регистра 8, Выход устройства 7 сравнения соединен с входом разрешения установки счетчика 4.

Устройство для измерения давления работает следующим образом.

Импульсы с выхода датчика 1 через 0триггер 2 поступают на вход счетчика 4.

Триггер 2 предназначен для синхронизации импульсов с выхода датчика 1 тактирующими импульсами опорного генератора 3. При этом исключается перенос результата измерения в индикаторный регистр 8 во время пробега единицы переноса по разрядам счетчика 4. Импульсы генератора 3 опорной частоты подсчитываются счетчиком 5 (линия

1 на фиг.2). Значение Nrnax для обоих счетчиков выбирается как ближайшее двоичное число, большее, чем Np. При достижении счетчиком 5 значения Np = Ивах — Np в счетЧИК 4 ЗаНОСИтСя ЧИСЛО Nbx = Ивах Nbx (ЛИния 2 на фиг.2), Процесс счета в обоих счетчиках продолжается до переполнения.

ПосколькУ величина Йьх>Йо, сначала пеРеполняется счетчик 4, затем счетчик 5. В следующем цикле произойдет совпадение значений счетчиков 4 и 5 )т.В на фиг.2). В этот момент сигнал с выхода устройства 6 сравнения перенесет результат измерения

А из счетчика 1 в индикаторный регистр 8

Состояние А счетчика 4, соответствующее измеренномудавлению, можно определить, исходя из фиг,2, по формуле

fbx No fo Nbx то тЬх где fp — частота опорного генератора;

fbх — ЧаСтОта датЧИКа даВЛЕНИя, Определим значение fp,. исходя из условия равенства приращения отсчетов измерения при равных приращениях давления, т.е. из условия Аз — Аг = Аг — A>, где А1. Аг и

Аз — отсчеты измерения в начальной, средней и верхней предельной точках диапазона измерения давления.

1778574

No тЬх2 Nbx o то Ьх2

Ьх2 х2

Аналогично; о ь

А2 — А1 (3) <о

Определим значение Аз — А2. о ЬхЗ Nbx o

Аз -А2fo — 1Ьхз

Условие Аз — А2 = А2 — А1:

2О

fo тЬх2 то тЬхЗ то fbx1 то fbx2 (4) о тЬх3 о тЬх1

Из (4) определим:

2Ьх2 (fbx1 + 2ьхз — 2 fhxi fb 2,5, 2 fbx2 2Ьх! + 2ЬЬЗ 7 25

ИЗ (2) ОПрЕдЕЛИМ ЗНаЧЕНИЕ Nbx — No . АЗ А2 <о ЬхЗ <о

ЙЬх Ио 6) ЗНаЧЕНИЕ Nbx МОЖНО ОПрЕдЕЛИтЬ ПО 30 формуле тьхо Яьх No 1 чЬх bxo o

ГДЕ fbxo — ЧаСтОта ДатЧИКа, СООтВЕтСтВУЮЩаЯ нулевому давлению. 35

По вышеуказанным формулам были проведены расчеты для датчиков давления типа ДДВ, Расчеты показали, что устройство для измерения давления, осуществляя 40 линеаризацию передаточной характеристики датчик — измеритель, обеспечивает при атом максимальную приведенную погрешность преобразования (0,060 ) гораздо меньшую погрешность измерения преобразователя типа ДДВ (0,4 ), Устройство позволяет с высокой точностью производить измерение давления благода ря тому, что он осуществляет линеаризацию передаточной характеристики датчик — вторичное измерительное устройство.

Формула изобретения

Устройство для измерения давления, содержащее датчик давления, генератор опорной частоты, два счетчика. первое устройство сравнения, к входам которого подключены выходы счетчиков, и индикаторный регистр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены второе устройство сравнения, первый и второй задатчики кода и

0-триггер, причем выход датчика давления подключен к 0-входу триггера, выход которого соединен с входом первого счетчика. выход генератора опорной частоты подключен к С-входу триггера и счетному входу второго счетчика, выход первого счетчика подключен к входу индикаторного регистра, выход второго счетчика соединен с первым входом второго устройства сравнения, к второму входу которого подключен выход первого задатчика кода, а выход первого устройства сравнения соединен с входом записи индикаторного регистра, выход второго устройства сравнения соединен с входом разрешения установки первого счетчика, к установочному входу которого подключен выход второго задатчика кода.

1778574

Составитель Л.Ольшевская

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Редактор

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

Заказ 4185 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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