Измеритель атмосферного давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного измерения атмосферного давления с выдачей данных в цифровом виде. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства. Поверхность чувствительного анероидного элемента 5 выполнена зеркальной, а перемещение ее под действием атмосферного давления измеряется при помощи лазерного измерителя перемещений, состоящего из лазера 1, коллиматора 2, линзы 3, голограммы 4 и фотодетекторов 6 и 7. Причем фотодетектор 6 регистрирует целое число максимумов освещенности, которое через схемы И 12 и 13, реверсивный счетчик 14 и дешифратор 15 отображается на индикаторе 16, а фотодетектор 7 определяет знак отклонения поверхности анероидного элемента. Сигнал фотодетектора 7 используется для переключения сигнала фотодетоктора 6 на прямой или обратный счет реверсивного счетчика 14 при помощи усилителя 9, схемы задержки 8, компаратора 10 и инвертора 11. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19>SU(ll) 1 5 (51)5 G 01 Ь 7 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4454077/24-10 (22) 06.06.88 (46) 30.04.90. Бюл. № 16 (72) 10,В.Тринько и А.Т.Серобабин (53) 531.787 (088.8). (56) Патент США № 4255970, кл. G 01 L 7/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1242737, кл. G 01 L 7/12, 1984. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного измерения атмосферного давления с выдачей данных в цифровом виде. Целью изобретения является повьппение точности и быстродействия устройства. Поверхность чув, ствительного анероидного элемента 5

2 выполнена зеркальной, а перемещение ее под действием атмосферного давления измеряется при помощи лазерного измерителя перемещений, состоящего из лазера 1, коллиматора 2, линзы 3, голограммы 4 и фотодетекторов 6 и 7.

Причем фотодетектор 6 регистрирует целое число максимумов освещенности, которое через схемы И !2 и 13, реверсивный счетчик 14 и дешифратор 15 отображается на индикаторе 16, а фотодетектор 7 определяет знак отклонения поверхности анероидного элемента.

Сигнал фотодетектора 7 используется для переключения сигнала фотодетекто= ра 6 на прямой или обратный счет реверсивного счетчика 14, при помощи Е усилителя 9, схемы задержки 8, компаратора 10 и инвертора 11. 2 ил.

С::

Изобретение относится к измерительной технике и может быть ис»»ользовано для измерения давления, в частности для измерения атмосферного давления.

11ель изобретения — увеличение быстродействия и точности устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — графики выходных сигналов фотодетекторов,, Устройство содержит последовательно расположенные лазер 1, коллиматор

2, линзу 3, голограмму 4, чувствительный анероидный элемент 5 и фотодетекторы 6 и 7, при этом передняя подвижная поверхность чувствительного элемента выполнена зеркальной и сам элемент установлен под углом 3 (7 к оптической оси устройства ° Вы- 20 ход фотодетектора 6 подключен к первым входам схем И 8 и 9. Выход фотодетектора 7 подключен к первому входу дифференциального усилителя 10, второй вход которого через линию 11 25 задержки соединен с. выходом фотодетектора 7. Выход дифференциального

1 .Р усилителя 10 подключен к входу компаратора 12, выход которого через инвертор 13 соединен с вторым входом схемы И 9, выход которой подключен к входу прямого счета реверсивного счетчика 14. Кроме того, выход компаратора 12 связан с вторым входом схемы И 8, выход которой подключен к входу обратного счета реверсивного счетчика 14, выход которого через дешифратор 15 соединен с ипдикатором 16.

Устройство работает следующим образом.

На начальном этапе (перед измерением) при нормальном (эталонном) давлении Рз на голографической пластине с помо»»»ью лазера 1, коллиматора

2, линзы 3 и зеркальной поверхности чувствительного элемента 5 формируют и записывают эталонную голограмму во встречных пучках по методу Денисюка. Затем голограмму проявляют,. промывают и высушивают без изменения ее местоположения. После сушки голограммы в плоскости ее действительного изображения наблюдается интерферограмма (чередование концентрических ярких и темных колец интенсивности излучения). Фотодетектор 6 устанавливают в центре интерферограммы, а фотодетектор 7 — на ее»п р»»фер»»»», там. где колеба ния передней поверхности анероидного»у. ствительного элемента

Л не превьш»ают — оптического излучения.

На этапе измерения при изменении атмосферного давления Р передняя поверхность чувствительного элемента выгибается или втягивается. При этом на интерферограмме набл»одается чередование ярких и темных колец интенсивности (яркие сменяются темными и наоборот), на выходе фотодетектора 6 »»оявляется сигнал I . При изменении

1 атмосферного давления Р от эталонного до какой-то величины на выходе фотодетектора 6 появляется сигнал

I2, при этом количество импульсов пропорционально изменению давления. Таким образом, подсчить»вая количество максимумов с помощью реверсивного счетчика 14, измеряют величину атмосферного давления Р.

Положение фотодетектора 7 выбирают на периферии интерференционной картины так, чтобы во всем измеряемом диапазоне давления сигнал I имел

2 значение, соответствующее только первому полупериоду. При изменении атмосферного давления изменяется как количество максимумов I, так и уровень I2. Дифференциальньп» усилитель

10 совместно с линией 11 задержки определяет знак изменения уровня из последующего значения I < вычитается предыдущее, таким образом, сигнал

Фю на выходе дифференциального усилителя 10 положителен, если последующее значение 12 превышает предь»дущее, и наоборот отрицателен, если предыдущее значение 1 превышает последующее. Порог срабатывания компаратора

12 с по»»ощью 11 настроен для срабаЬ тывания при отрицательном напряжении.

Если последующее значение 1 превы2 шает предыдущее (т. е. давление увеличивается), то на выходе дифференциального усилителя 10 присутствует. положительный сигнал, компаратор oc тается в исходном состоянии и на выходе у него 0, который через инвертор 13 разрешает прохождение импульсов с фотодетектора 6 через схему И

9 на вход прямого счета реверсивного счетчика 14. Охема И 8 при этом за11 перта 0 компаратора. При уменьшении давления сигнал на вь»ходе дифференциального усилителя становится отрицательным, срабатывает компаратор

Формула из обретения

Измеритель атмосферного давления, содержащий анероидный чувствительный элемент и регистрирующее устройство с индикатором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения точности измерения, в регистрирующее устройство введены лазер, коллиматор, линза, голограмма, первый и второй фотодетекторы, линия задержки, дифференциальный усилитель, компаратор, инвертор, первая и вторая схемы

И, реверсивный счетчик и дешифратор, при этом лазер, коллиматор, линза, голограмма н анероидный чувствительСоставитель А. Зосим»в

Техред Л. Сердюкова К»рректор С.(1!екмар

Редактор Л.Пчолинская

П .дписное

Тираж 465 Заказ 974

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и <.ткрытинм при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская i,п ., л. 4/5

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

15609

12 — на его выходе появляется " 1", которая через иннертор 13 прекращает поступление импульсов на вход прямого счета реверсивного счетчика 14 и разрешает прохождение импульсов с фотодетектора 6 через схему И 8 на вход обратного счета реверсивного счетчика 14, обеспечивая вычитание импульсов и фиксируя новое значение давления, которое после дешифрации на дешифраторе 15 отображается на индикаторе 16. ный элемент установлены последовательно по ходу луча лазера, первый и второй фотодетекторы установлены перед голограммой в плоскости формирования действительного изображения, причем первый — напротив центральной части голограммы, а второй — напротив ее периферии, выход первого фотодетектора соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены к входам реверсивного счетчика, соединенного через последовательно включенный дешифратор с индикатором, выход второго фотодетектора соединен с первым входом дифференциального усилителя непосредственно, а с вторым — через линию задержки, при этом выход дифференциального усилителя соединен через компаратор с вторым входом второй схемы И непосредственно, а с вторым входом первой схемы И вЂ” через инвертор„ причем анероидный чувстBHTeJII ный элемент установлен под углом Ы к направлению луча лазера, который выбран н пределах 1 (o((5, а подвижная поверхность анероидного чувствительног» элемента выполнена зеркальной,