Преобразователь давления и скорости изменения давления газа
(111 595674
Сои(а Советских
Социалистически)(РеспуСлин (() j ),((()il(l !ill(I (С((аПОЕ !(11111 . СПП,I-I (22) Заявлено 11.10.76 (21) 2411384, 18-10 с присоединением заявки Х2 (23) Приоритет (5>1) (1. 1хал, - G 01Р 5, 12
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изооретеннй и открытий (43) Опубликовано 28.02.78. Бюг(:!Степь .хе S (53) УДК 531.787(088.8)
I (15) Дата оп> оттпсонания описания (о.ОЗ.i8 (72) Авторы изобрстсппя
В. А. Ференец и С. В. Ференец (71) Заявитель
Казанский ордена Трудового Красного Знак!ени авиационный институт им. А. H. Туполева (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ И СКОРОСТИ
ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА
Изобретение относится к области приборостроения.
Известны тсрмоапемометрпческпс преобразователи давлсi(II)1 и скорости пзмснснпя давICHIIH 1 j ) .
11аибОЛЕЕ бЛПЗКНМ ПО ТЕХППт(ЕСКО(! СущНОстп и достигаемому эффекту к изобретению является дифференцирующий преобразователь давления, содержащий проточную камеру, соединенную с полостью измеряемого да- 1О нлсння через пагнетатсль, входной и выходной кilн алы с тсрмоа нсморсзпсторахlи, Вкл !О-! сиными В элсктроизмсрительпу(0 схему и систему тсрмостатироваппя всего преобразователя.
1I) акис преo()f) içoâàòå Iè нс обсспечпва(от высокой точности в широком диапазоне изменения входных величин.
Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение диапазона его работы. (Это достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введен управляемый генератор приращения, выходные клеммы которого соединены с входныл и клеммами электропригода пагпетателя, а входные клеммы соединены с выходными клеммами резисторного делителя напряжения, подключенного к выходным клеммам электроизмерительной схемы. ЗО! jà (ертсжс показана схема предлагаемого преобразователя.
1 рсo(>p 1з01 ". C,11> co,jcj))I>11T II0.10CTI> 1
1 Oi О Дав, !(III,Я а . (IICTCAIK Icj)ÚIOCТаТ1!Рова11 i)l ii<1 ÃÏÑ1ÏIÒÑ, li> 3 C, EВП)!.П I(.,!C. (i, т Пр(IВЛ!(смь:и гснсрагор 1, элсктропзмсрптельныс уцепп 5 и 6, вы.,одпынс клеммы которы.; через ре3!ICTOPlIl QC11,1ЕЛl> I(31!Pi!)iCCIilI1j COCДППЕпы .; ежду собой, а также пр!!сосд!шспы к упри В, I!!Со!ОМу CII Cр аТОР т l. C TCI!Ê2М П Т(. П10ПЗО .(ирина ПО(-О К((р (ус;(с8 i! 1li(j)(j)cр(нцируЮ!цей про;(l llioll к;!)(ср:,; !! ()бризов;!п капа l 10, чсРС КоlтоРI>lli I".. !. Ilo(Г > П(1(. В Кан IЛ С ВХОДli(>I .>! Т(тp:>(OIIÏÑ IOf)C>IICTO()O ((1 1. В ВЫХодНОМ капа Ic прото пгой к;!меры 9 установлен вы. :.0;!1(011 тcpъ!0;iliс .(Оj)е.lпстор 12, lcpез кОторый га" поступает на Вход пагнстатсля 3.
1 абота преобразователя заключается в следующем.
Для случая постоянного во времени давления Р=сопз(во Входной полости за счет работы пагнетатсля в установившемся режиме
E.еретскаш е газа чсрсз каналы и проточные
Ка. Е)Ы iic:IЗЗ!С!! (!0, liPII Эт ОМ III)TCIICII13IIOCTÜ охлаждсш(я q, и (! тсрмоапсморезпсторов 11 и 12 потокамп газа одинакова (ql — — q„=q((=-сопз1), поэто у папряженпс (! и с> на выхо;le !!з лcp;ITeëi.l:ы; цепей 6 и 5 окажутся
;i,c;êäó собой также равны|!и, и на вход упразляс;!ого гспсратора 4 поступает сигнал U,, 593674
33
0 соответствующий опорному напряжению
U(J/U! = ) = U(= Uo, а ичтенсивность работы нагнетателя 3, зависящая от сфоръ(проыанных управляемым генератором частоты f H напр яжен1!я пли тока питания двитки1 еля—
ЗсlД2ННОМЪ H2Ч3ЛЬi!IОМУ PCЖПЪ(У, ЫC1П iiI(1Ñ ВЫходного сигнала Р((и значению абсол(отного давления P газа. Частота / и напряжение UB или ток питания движителя формируются управляемым генератором на основе сравнения сигнала UÄ (locTyliaIOII(его с делителя напряжений, и величины опорного напряжения UIJ заданного начальной настройкой преобразоьателя.
1lри меньшем по величине (по неизменном во времени) абсолютном давлении Р снижение степени ох.(аждепия термоапеморезисторои l l и 12 за счет уменьшения IIJIOT!(ocTH газа автоматически уравновешивается путем увеличения частоты ) и напряжения UJ(или i îêà питания движителя, т. е. за счет увелиiie»HsI интенсивности работы нагнетателя, НрН этом сс отвстстие Iilo изменяется II выходной э;(сктрическ!ш сигнал Ро.
Б преобразователе всегда удоьлетыоряется
УС.IОВПЕ НСПЗМЕННОСIИ СТСПЕНП ОХЛ25КДЕНИЯ
o»i i)> icpiIo2Iic (opcBHcTopoB 11 и 12, то шее ь;пшсiIIIoivl приближении удовлетиоряет я раB! IICTBo (с(1+i )g) g=g!J=COIISL, оосспе шть улучшение динамических и стаTHческих характеристик тсрмоапемометрических преоорызоыатслей.
11ри изменении ьо времени, например, уменьшении даьления Р I аза термоанеморезистор 11 охлаждается потоком газы в меньшей степени, чем тсрмоанеморезистор 12 (с)((СУ), ITO;IPHBOJ(i(T К ИЗМЕПСНШО НаПРЯжеIIlili на выходе электроизмерптельпых цспеп б II О (EJ((Ug) и пояыленшо выходного сигнала (ар,-)сй) =- (UJ,— 1. !) о скорости изменени5! даВления Г332. Ь этом случае си(чlыл Ь! уменьшается за счет более ипгенсиыпого ciiHжспня оодуыа I)> термоане»opcBHcTop3 11 по сравнению с некоторым ъ ысличепием обдува
TCPiXiO3llCXlOPe3«CTOP2 (d. а 10 УЫЕПЬ(ПЕПИЕ !
1dlip5!5KillIi5I ь! = (Ui-! Ug) g комп I(cHp)iстсЯ
Q РЫВНОЬСШиыаЕТСЯ) 2ЫIОМс! С Jl !CCK!l 32 СЧСТ соответствующего уиелпчсппя частоты j и наНР5!5КСПИЯ Uс! ИЛП ТОК3 ППТыс(И51 ДВПЖ(ГГЕЛЯ H3.(нстатсля 3, следовательно, и выходного с!1! псlлсl Р).
llрп увеличении ио и одной полости дыилспия (гыза тсрмоансъ(орсзпстор 11 оказыьысгС Я B ООЛЬш H с(l!C(11! ОХЛс!ЖДСННЫМ IIO Cp dBнепшо с ьыходным термоанеморезисгором 12 !. Пскоторос «увеличение напряжеш(я Ь,. коми епсирустся cooTBBTcTB) Iощим 5 мсньш(..писъ.
I.HTcliciiBhocTH работы нагпстытеля, 2. полярность выходного папряжсш я Ug- — (.,(! изменяется.
Для улучшения динамических свойств системы отработки сигнала по давлению выбирают делитель напряжения 7 несимметричным, при этом в сигнале U(па выходе управляемого генератора содержится дополпитель3
15
0 с
35
-10
50 ная составлгпощая (ъУ,. по прои. одной во
ВРСМСНИ GT Даl ЛСПИЯ Гс!ЗЫ. БB,IIIHil:II ЭТОИ ...О
;О.шптсльпой соста Вля.ощш! Л Г, а ы6!!р а!От
„, C 20BHH A CтО!(си(ВОСТП P!1OOTLI CHCTP,Ibl УР3вl(ОВP!Ill! Ва!! I i è.
1-1ас(алш(ЬШ (Задап!Ый) РЕЖИМ рабстЫ IIpCОбрызовытеля устанаилииают регулировкой величины опорного напряжения Up пз услоBHH обеспече шя линейныь преобразований максимальных значений скорости измерения
Дав ICHI!JI (Г1рйй) i.ö;< iipH:П2КСИЪ(2 !bi(OF(2бсолютной вели пше измеряемo! о давления
Р„;„, газа, при этом интенсивность работы пагнетателя должна быть:пшимально возыо>кно!! и и То жс время обеспечивать номинальпьш переток газа по обоим каналам с тсрмоансъ(орсзпсTop311H ь 1 с13IIoBBLliHoiil Iid праилешш (прп максимально возможном зпа(снпи скорост и изменения давления) .
1(!Киъ! Образом, в предлагаемом преобразователе (!pl широком пзъ спсппп даиления газы 00cc(Ic шиа(отся достатo 1110 малые изменения интспс IB!ioc(п обдул тcpi!031!cilopeaHСТОРОВ, 1 . Е. Мс(IblP. ИЗЪ(СПЕНИЯ РСЖНЪ(ои ИХ P3.бо(ы, вызьа!шые Todlbêo лишь скорость(о измспс(шя J,BBJ!Bi! I(ÿ гызы, Гго способствует су1(JCCТBCFllloI!) IЮЫЫШЕПИIО l!. с!) ВСТВП 1 СЛЬНОСТИ
To ilJ0cTH IlPH P3cil(1(!!Hoм дпынызоl(е Pd00(Ы, С1щсстисппыъш препм щсс!Вы си преoopaзОВатс;(я 12кжс 5(иляlоl ся высокая поъ(схоъ стойчш ость, оьгстродсисти!(с, надежность, простот2 и Возможность нолучени51 Вь!кодных сигналоы ы виде частоты работы управляемого генератора и раз(ости частот работы двух )праилясмых генераторов в случае комплексиров;шия двух идентичных преобразоваТСЛCil (iPИ СООТBЕ 1 Ci .BУIOЩСII 112СТРОI(IЕЕ РЕЖИЪ! 0 Ы И Х P 3. О 0 Ы .
3 К2сlсСТВС ПЫГПс"i а(СЛЯ l!PÑÄÏO×ÒÈI ЕЛЬНО
i!ñïî:bBoB3; ооьемный с плаыа!Ощиь(диском плп vilp1 ГОП ъ c 10p3IIol(li электроъ(2Гнитным приводом, .шбо с Двухступенчатым резонанс1(ыь(паГнетытслсь!, Вьlполнеlпlым из биъlорфпой пьсзоксрыъшки.
ОДПЪ!ко возможно использование и центробсжпbix ны(НСT!!TcJ!ci!,;!pп -> !оъ(ci 3TI(чсcK35(Х2Р3К I СРПСП(КЫ ПРСООР ыэоиа! СЛЯ Д2ЫЛСI!(i5! оказывас!ся ci",ùccTBcl!HO пел(шейной, на учыс кс меньших зн2 iclll и д2илспия I) истшг(сльIIOC!Ь ПРСOOPÇBOBI!ТЕЛЫ (ис(П(сн(иасТС51, 4> 0 Р ! 5 d .l 3 О О P С С П И !i
ilpcooð3doB3lcJIü дыылсш я H скорости из.
Ъ(С!ГЕНИЯ ДаилСИИ5! 1 2.!3, СОДСРЖЫIЦИИ ПРОТОЧi.)!o камеру, соединс".ну(о с полостшо из иерясмого дыилс!шя через на!(етатель, входной !
i иы.,одной Kdiiылы с термоанеморезисторами, вкл очснным(: в электроизмеритсльH) ю схему> и систсму тсрмостатироиа(шя преобразователя, о т л и ч а (о шийся тем, что, с пелшо повышения точности, расширения диапазона работы, в преобразователь введен управляемый гснсратор приращения, выходные клем595674 о р
Составитель О. Со,"ионов
Техред И. Михайлова
Коррек!ооьн О. Данишева и T. Добровольская
Редактор Т. Рыбалсва
Подписное
":ак,!в 180 16 Пад. ¹ 301 1 и !та тк 1 1 "2
НПО Госгд",»ñò !ñííoãî комитета Совета Минн;т! ов СССР
11Î дела!л иаобрстсн::!!:! откр!>!тI. 0
113035, Москва, 1Е-Зо. Ра1:кс ая I:;!á., д. 4 3
Тн!!стра!1!ни, и !. Са:. нова, " мы которого соединены с входными клеммами электропривода нагнетателя, а входные кле:нмы соедппепы с выходными клеммами резисторного делителя напряжения, подклю.:снного к вы:одным клеммам электроизмерительпой схемы.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Ференц В. Л. Полупроводниковые струйные термоансмометры. М., «Энергия», 1972. о 2. Лвторское свидетельство СССР
¹ -146831, кл. G 01р 5/12, 1975.
1 1
