Пневмоэлектронное многоканальное измерительное устройство

Авторы патента:

G01L15 - Устройства и приборы для одновременного измерения двух и более величин давления

Изобретение относится к цифровым измерительным устройствам для измерения давления. Цель изобретения - повышение точности устройства. Пневмоэлектронное многоканальное измерительное устройство содержит входные каналы 1, генератор 9 пилообразных сигналов, регистры 14 индикации и таймер 17, выполненный в виде генератора 18 эталонной частоты, счетчика 19 импульс&в и триггера 20 запуска.

QQQ3 ССВЕТСНИХ

COIIW

РЕСПУБЛИН (gg)g С 01 Ь:15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО ИВС РЕТЕНИ H O M

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4648953/24 (22) 10.02.89 (46) 23.12.91.Бюп. У 47 . (72) Ю.Д.Амоль, Д.1О.Баранов, М.P.Tó÷èíñêèé и В.И.Челнаков .(53) 621-525 (088.8) (56) Бахтиаров Г.Д. и др. АйалогоцифровьВ преобразователи. вЂ” M.:

Советское радио, 1980, с.28-29, рис.2.1.

Горчаков В.С. Цифровой.измеритель ный комплекс. - М.: Радио и связь, 1986. с.12-13, рис.3.4.,„ЯЦ„„1700404 А 1

2 (54) ЛНЕВМОЭЛЕКТРОННОЕ МНОГОКАНАЛЬНОЕ

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к цифровым измерительным устройствам для измерения давления. Цель изобретенияповышение точности устройства. Пневмозлектронное многоканальное измерительное устройство содержит входные каналы 1, генератор 9 пилообразных сигналов, регистры 14 индикации и .таймер 17, выполненный в виде генератора 18 эталонной частоты, счетчика

19 импульсов и триггера 20 запуска.

1700404

0четчик 19 импульсов соединен своим выходом, который является выходом таймера, с входами регистра 14 индикации. Устройство снабжено измерительными пневмоэлектрическими компараторами 2 входных сигналов по числу входных каналов, двумя компараторами .

3 и 4 опорных сигналов и двумя компараторами 5 и 6 кода. Первые измерительные входы компараторов 2 соединены с входными каналами 1, первые измерительные входы первого и второго ком-! параторов опорных сигналов связаны со-! ответственно с каналами сигналов ниж- 15 ней 7 и верхней 8 границ диапазона

1 измерения, вторые измерительные входы компараторов 2, 3, 4 сообщены с выходом генератора 9 пилообразных сигналов. Выходы компараторов 2 входных

Изобретение относится к цифровым измерительным устройствам для изме- 25 рения давления и может быть использовано в системах контроля и управления технологическими процессами в химии, нефтехимии и других .отраслях.

Цель изобретения вЂ” повышение точности устройства за счет повышения стабильности характеристик.

На фиг,1 дана принципиальная схема устройства; на фиг.2 вЂ” принципи-,, альная схема генератора пилообразного сигнала; на фиг.3 вЂ” временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит И входных ка налов 1(Р, - P«), подключенных к первым измерительным входам компараторов,2(К - К ) входных сигналов, компараторы 3 и 4 (Кя+, К ц+у ) опорных сигналов, компараторы 5 и 6 кода.

Первые измерительные входы первого

3 и второго 4 компараторов опорных сигналов связаны соответственно с ка--., налами сигналов 7 и 8 нижней (Р и верхней (Р ) границ диапазона измерения соответственно. Вторые измерительные входы компараторов 2 вЂ” 4 сое50 динены с выходом генератора 9 пилообразных сигналов (Рг), управляющие входы 10 и 11 задания периода которого связаны с выходами (Uy, Uyq) компараторов 5 и 6 через электропневмати- . ческие преобразователи 12 и 13.

Выходы компараторов 2 и . 3 подключены к командным входам запоминания регистров 14 индикации (Ri- Rg,Rg ). сигналов н компаратора 3 опорного сигнала подключены к командным входам регистров 14 индикации. Выходы компараторов 3 и 4 опорных сигналов связаны с входами включения и сброса триггера 20 запуска, а выход первого компаратора 3 опорного сигнала также соединен с управляющими входами обоих компараторов 5 и 6 кода, первые входы компараторов 5 и 6 кода соединены с кодовым выходом регистра 14 индикации нижнего опорного давления, вторые входы вЂ” с каналами 15 и 16 задания, а выходы подключены к управляющим входам 10 и 11 генератора 9 пилообразных сигналов, включающий вход которого связан с командным каналом 2 1 и с третьим входом счетчика 19 импульсов. 3 ил.

Выход компаратора 3 соединен с входами блокировки компараторов 5 и 6 кода, первые входы которых соединечы с кодовым выходом (Sя, ) регистра

14 индикации нижней границы диапазона измерения, а вторые входы вЂ” с каналами 15 (Ян g) и 16 (S<+< ) задания, Таймер 17 выполнен в виде генератора 18 эталонной частоты, счетчика

19 импульсов и триггера 20 запуска.

Командный канал 21 соединен с включающим входом генератора 9 и с входом установки исходного кода счетчика 19 импульсов, счетный вход и вход блокировки которого соединены.соответственно с генератором 18 и триггером 20. Выход счетчика 19 связан с измерительными входами регистров 14 индикации, Выходы компараторов 3 и 4 опорных сигналов, связаны с входами включения и сброса триггера 20.

Генератор 9 пилообразных сигналов (фиг.2) содержит узел 22 формирования сигналов и узел 23 управления.

Узел 22 выполнен по известной схеме генератора непрерывного линейно убывающего давления. Он выполнен в виде двухвходового усилителя 24, первого дросселя 25, выходного усилителя 26, первой емкости 27, первого клапана 28, задатчика 29 минимального,уровня,.компаратора 30, триггера

31, дискретного электропневмопреоб0404

5 170 разователя 32 н задатчика 33 начального уровня.

Узел 23 управления построен на известном интеграторе с плюсовым и минусовым входами. Узел 23 содержит первый 34 и второй 35 импульсаторы, выходы которых связаны с входами интегратора 36.

Устройство работает следующим образом.

Когда U t = О, генератор 9 включен и его выходной сигнал Р„ находится о на верхнем значении, причем Р„) Р (фиг.3) .

В этом положении клапан 28 замкнут, емкость 27 и вход выходного усилителя 26 сообщены с выходом эадатчика 33 начального уровня Р „.

Выходные сигналы компараторов 2

4 равны G, триггер 20 выключен и его выходной сигнал Х равен О, Выходной сигнал Г таймера 17 равен минимальному значению F> . рабочего диапазона измерения кода F. Генератор 18 ра- ботает с заданной частотой.

Устройство запускается подачей в момент времени tg (фиг.3) импульса сигнала Ug . По этому импульсу пере,ключается триггер 31, его выходной сигнал размыкает клапан 28. Выходной сигнал Р генератора 9 начинает уменьшаться,, а счетчик 19 импульсов заполняется исходным кодом Рв .

При уменьшении Р(- в момент времени

t становится Рг= Р и компаратор

4 (К ) срабатывает, его выход

U<,< становится равным единице, срабатывает триггер 20 и на его выходе появляется сигнал Х=1,. запускающий счетчик 19. Выход F, счетчика 19 начинает уменьшаться. При дальнейшем уменьшении Рг в момент времени, когда становится Pr = P (i=1,N) ñðàбатывают компараторы 2 (i=1,N), W выходные сигналы этих компараторов (i-=1,N) становятся равными едини-. це и они включают соответствующие регистры 14 индикации. P гистры 14 запоминают код Р,, бывшии в момент срабатывания соответствующего компаратора 2, Этот код высвечивают индикаторы регистров и код появляется на выходе регистров 14 (сигналы S, кor a

Р становится равным Р„ - нижней границе диапазона измерения. Срабатывает компаратор 3(К + ) и его выходной сигнал U, 1 переключает триггер 20, выходной сигнал которого X=O выключает счетчик 19. Сигнал F останавливается на значении, которое считается

Гн . Регистр R„,< запоминает сигнал

Р в момент его останова и на выходе регистра R«< появляется новое значение сигнала S<,<, равное значению

1р Рн в этом цикле измерения. Сигнал

Sg,< устанавливается на входе компараторов 5 и 6 и эти компараторы срабатывают по. команде U<, 1, сравнивая код S< с кодами Яи -1 и

Я»+1. Если код S < лежит внутри задания (S -1 < Яц 4 S + 1), то выходы компараторов Пк< = U gz = О.

Если S» -1 7 Бм.((или S» +1 c S„,i), то выходы компараторов становятся рав2Р ными U = О, U„z = 1 или U (=0 Ugz=1.

Сигналы U«z Uzz при их неравенстве включают узел 23 управления, который осуществляет коррекцию скорости работы генератора 9. Если S < больше задания (S +, )S н +1), то происходит увеличение скорости изменения Рг. Если S q меньше задания (Sg+ (Sq-1), то скорость изменения

Р„ уменьшится. Генератор 9 останав30 ливается, когда его выходной сигнал

Р достигнет значения, задаваемого эадатчиком 29, устройство переходит в исходное состояние и при подаче нового Б пр включается новый цикл измерения, Генератор пилообразных сигналов работает следующим образом.

При U r< = Uqq = О на выходе преобразователей 12 и 13 сигналы Q и

4p Qz равны О. Выход интегратора 36 не изменяется. Когда один из сигналов U, или U „ станет равным едини-: це, соответствующий импульсатор 34 или 35 формирует импульс заданной

45 длительности, что приведет к некоторому изменению выходного сигнала интегратора 36, который служит заданием для двухвходового усилителя 24. Усилитель 24 поддерживает постоянный пе50 репад давления на дросселе 25, чем обеспечивается постоянство расхода воздуха независимо от давления в емкости 27.

Длительность цикла работы устройст 5 ва зависит от периодичности подачи сигчала 0 1 и должна быть на 2-5 с больше, чем время прохождения сигнала Р между давлениями, заданными задатчиками 29 и 33, 1700404

Формула изобретения

Пневмоэлектронное многоканальное измерительное устройство, содержащее входные каналы, генератор пилообразных сигналов, регистры индикации и таймер,,выполненный в виде генератора эталонной частоты, счетчика импульсов и триггера запуска, причем выходы генератора эталОнной частоты и триггера запуска соединены соответственно со счетным, входом и с входом блокировки счетчика импульсов, свйзанного своим выходом, который является выходом таймера, с измерительными входами регистров индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство снабжено измерительными пневмоэлектрическими компараторами входных сигналов по числу входных каналов, двумя компараторами1 опорных сигналов и двумя компараторами кода, причем первые измерительные входы пневмоэлектри-35 ческих компараторов входных сигналов соединены с входными каналами, первые измерительные входы первого и второго компараторов опорных сигналов связаны соответственно с каналами сигналов нижней и верхней границ диапазона измерения, вторые измерительные входы компараторов входных сигналов и опорных сигналов сообщены с выходом генератора пилообразных сигналов, выходы компараторов входных сигналов и второго компаратора опорного сигнала подключены к командным входам запоминания регистров индикации, выходы компараторов опорных. сигналов связаны с входами включения и сброса триггера запуска, а выход первого компаратора опорного сигнала также соединен с входами блокировки обоих компараторов кода, первые входы компараторов кода соединены с кодовым выходом регистра индикации нижней границы диапазона измерения, вторые входы - с каналами задания, а выходы подключены к управляющим входам задания периода генератора пилообразных сигналов, включающий вход которого связан с командным каналом и с входом установки исходного кода счетчика импульсов-.

1700404

Составитель Н.Ланин

Редактор Н.Химчук Техред A.Кравчук

Корректор А.Обручар

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4461 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Пневмоэлектронное многоканальное измерительное устройство

Изобретение относится к струйной пневмоавтоматике

Устройство для многоканального измерения давления // 1643964

Батарейный жидкостный манометр // 1446499

Изобретение относится к экспе - риментальной аэродинамике и предназначено для измерения коэффициентов давления на поверхности испытуемого объекта и регистрации их распределения по заданной оси сечения тела объекта при исследовании в аэродинамической трубе малых скоростей воздушного потока

Датчик отношения давлений газа // 1384984

Изобретение относится к измерительной технике

Способ измерения отношения давлений и устройство для его осуществления // 1366890

Преобразователь пневматических сигналов // 1328699

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности преобразователя

Устройство для измерения давления // 1191766

Гребенка приемников для измерения параметров потока газа // 1055250

Устройство для многоточечного измерения давления // 1039347

Многоточечный элемент сравнения давлений (его варианты) // 1000808

Фюзеляжный приемник воздушного давления со стойкой // 2157980

Изобретение относится к авиации

Зонд для измерения дифференциального и избыточного давлений газа или жидкости в трубопроводе // 2194958

Изобретение относится к средствам для измерения параметров газового потока или жидкости в трубопроводах

Автономный измеритель давления // 2395794

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения профиля ударной волны и измерения поля избыточного давления на заданной поверхности

Интерфейсы услуг для телефонии // 2455785

Изобретение относится к интерфейсам услуг для телефонии

Измерительный преобразователь давления, способ контроля состояния измерительного преобразователя давления и датчик давления // 2487329

Изобретение относится к измерительному преобразователю давления для датчика давления для определения, по меньшей мере, одного давления в технологической среде

Струйное устройство для измерения отношения абсолютных давлений // 2501985

Струйное устройство для измерения отношения абсолютных давлений относится к технике автоматического управления и, в частности, к струйной пневмоавтоматике и может быть использовано в системах регулирования клапанами перепуска воздуха и направляющими аппаратами компрессора газотурбинного двигателя. Содержит чувствительный элемент с каналом питания, приемным каналом и межсопловой камерой, подключенной к каналу управления элемента сравнения с наклонным каналом питания. Угол наклона оси канала питания относительно продольной оси элемента сравнения в сторону канала управления, соединенного с источником низкого давления, менее угла наклона выходных каналов устройства. Технический результат: повышение точности измерения отношения абсолютных давлений, что в свою очередь улучшает качество регулирования компрессоров газотурбинных двигателей. 4 ил.

Модель летательного аппарата для исследования влияния струи реактивного двигателя на аэродинамические характеристики летательного аппарата // 2610791

Модель летательного аппарата для исследования влияния струи реактивного двигателя на аэродинамические характеристики летательного аппарата включает закрепленный на боковой державке тонкостенный корпус с кормовым соплом и дренажными отверстиями по наружной поверхности, дренажные трубки, проложенные в боковой державке и соединенные с устройством регистрации давления, систему подачи сжатого воздуха к модельному соплу, состоящую из баллона со сжатым воздухом, воздуховодов, проложенных в боковой державке, и внутренней полости модели. В стенках корпуса модели для размещения дренажных трубок выполнены полости, закрытые с наружной стороны оболочками, повторяющими внешние обводы корпуса модели. Дренажные трубки идут от боковой державки модели внутри выполненных полостей и стыкуются с боковыми каналами в теле основной части корпуса модели. Каналы выполнены со стороны образованных полостей в корпусе до пересечения с внешними дренажными отверстиями, воспринимающими статическое давление. Изобретение направлено на повышение достоверности результатов измерения распределения давления. 3 ил.

Способ измерения давления внутри ледяного покрова // 2634097

Способ измерения давления внутри ледяного покрова относится к ледоведению и ледотехнике и служит для определения осредненного по всей толщине льда давления в натурных условиях (in situ). Такие данные могут быть использованы при определении характеристик прочности льда, прогнозе его разрушения, для обеспечения безопасного пребывания людей и техники на льду и для прогноза воздействия льда на берег, дно и гидротехнические сооружения, а также при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений на шельфе замерзающих морей и для обеспечения ледового плавания. В способе измерения давления внутри ледяного покрова задействованы два идентичных цилиндрических датчика, один из которых замораживается в лед, а другой располагается свободно в скважине, пробуренной вблизи с вмороженным датчиком. При этом для улучшения температурного контакта с вмещающим льдом промежуток между стенками скважины и датчиком заливается температуропроводящей жидкостью. Сигналы с вмороженного и свободного датчиков поступают на блок-преобразователь сигналов, где оцифровываются, сигнал со свободно установленного датчика инвертируется и суммируется с сигналом от вмороженного датчика. Просуммированный сигнал поступает на регистратор. Таким образом убирается собственная температурная деформация цилиндрического датчика, связанная с температурными изменениями во льду. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей мониторинга напряженно-деформированного состояния ледяного поля или припая и повышении точности измерений с целью прогнозирования разлома или торошения исследуемого ледяного поля в результате внешних воздействий. 1 ил.