Преобразователь давления с времяимпульным выходным сигналом

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 447зз89

Своз Советскнн

Соцналнстнческнх

Реслублнн (61) Зависимое от авт. свидетельства 430294 (22) Заявлено 31.03.72 (21) 1766711 18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.10.74. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 18.07.75 (51),ч. Кл. G 01l 7/16

G 011 11/00

ГосудврстввннмВ номнтвт

Совета Мнннстров СССР ло делам нзоорвтеннй н отнрытнй (53) УДК 531.787.91 (088.8) (72) Авторь1 изобретения

Е. С. Левшина, В. И. Лобан и В. С. Моисейченко (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ С ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫМ

ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к преобразователям давления с неуплотненным поршнем.

Из основного авт. св. 430294 известен преобразователь давления с время-импульсным выходным сигналом, содержащий заполненную рабочей жидкостью и соединенную с измеряемой средой через нерегулируемый дроссель камеру. В камере размещен неуплотненный поршень с опорным грузом, механизм установки которого соединен с выходом блока управления. К последнему подключены датчики положения.

В предлагаемом преобразователе для расширения диапазона измерения опорный груз установлен на неподвижной опоре.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя.

В корпусе 1 преобразователя размещена камера 2, заполненная рабочей жидкостью и соединенная с измеряемой средой через нерегулируемый дроссель 3 и клапан 4.

В камере расположен неуплотненный поршень 5 с опорным грузом 6, установленным над поршнем на заданном расстоянии на неподвижных опорах 7. Над грузом на заданном расстоянии закреплен неподвижный упор 8.

Положения поршня фиксируются фотоэлектрическими датчиками положения 9, 10 и 11, подключенными к блоку управления (на чертеже не показан).

Преобразователь работает следующим образом.

В первом такте интегрирования давления перемещение поршня 5 на заданное перемещение S происходит под действием измеряемого давления Р», а во втором — на заданное перемещение 6q под действием разности давлений P — Р0, где Po — давление, создаваемое весом опорного груза 6.

В исходном состоянии клапан 4 закрыт, и поршень 5 находится в крайнем нижнем положении, При измерении давления Р„раскру15 ченный поршень вращается по инерции, клапан открывается, измеряемое давление подается на дроссель 3 и вызывает расход рабочей жидкости, что приводит к перемещению поршня. Перемещающийся поршень закрывает

20 фотоэлемент 9. При этом формируется «стартовый» импульс начала времени t, Поршень 5 при равномерном движении перемещается на расстояние á под действием расхода, который вызывается разностью измеряемого давления

25 и давления, создаваемого весом поршня, в течение интервала времени t, пока он не придет в соприкосновение с опорным грузом 6.

Когда поршень приподнимает опорный груз, перекрывающий фотоэлемент 10, то форми30 руется импульс начала временного интервала (конца t ). Перемещение б определяется выражением

"х

01 t2 02 11 и в частном слУчае пРи 61 — — бо и РП=О вывешенном поршне 5) р "О 12

"= sÄ (t.-,) (при п

31=-- (1)

Sn ядр где Ядр — динамическое сопротивление дросселя 3, пропорциональное вязкости рабочей жидкости и зависящее от его геометрических размеров;

F„S — вес и площадь поперечного сечения поршня 5.

Дальнейшее перемещение неуплотненного поршня на расстояние 62 (до упора 8) осуществляется в течение времени tz. Импульс конца временного интервала t2 формируется при перекрытии опорным грузом 6 луча фотоэлемента 11. При этом равномерное движение поршня осуществляется за счет расхода, вызываемого разностью давлений Р,.— Ро, где

Fn — Fo

Р, == п а Fo — вес опорного груза. Перемещение (2) п ядр

Измеряемое давление Р„определяется из выражений (1) и (2)

t(Fo + F„) o1 ta — F„oa t1) п

Временные длительности 4 и 4 — t> могут быть измерены подсчетом числа импульсов частоты fo, т. е.

p Fo +a Fo +a п 2 1 п и результат измерения выражается отношением двух кодов.

10 В предлагаемом грузопоршневом .преобразователе давления результат измерения давления зависит от заданных перемещений 61 и бг и устройства их фиксации должны быть высокоточными и высокочувствительными.

15 В отличие от грузопоршневых манометров типа МП-6 (МП-60), в которых о

Рх— п

20 предел измерения давления предлагаемого преобразователя давления при той же силе тяжести весового элемента может быть существенно расширен, так как возможно

Р„))

Предмет изобретения

Преобразователь давления с время-импульсным выходным сигналом, по авт. св. № 430294, отличающийся тем, что, с

35 целью расширения диапазона измерения, в нем опорный груз установлен на неподвижной опоре.

447589

Спета итсль Л. !!.гкпточкииа

Техред В. Рыбакова

Корректор Л. Котова

Редактор Т. Иванова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 15!5/10 Изд. _#_. 465 Тираж 760 Подписное

Ц1-!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобрстенпй и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5