Устройство для дистанционного измерения давления



Устройство для дистанционного измерения давления
Устройство для дистанционного измерения давления

Владельцы патента RU 2472126:

Открытое акционерное общество "Авангард" (RU)

Устройство относится к приборостроению и может быть использовано в системах дистанционного сбора информации о давлении в различных отраслях промышленности. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности устройства при измерении малых фазовых сдвигов, соответствующих малым значениям давления. Устройство для дистанционного измерения давления содержит сканирующее устройство и приемоответчик. Сканирующее устройство содержит задающий генератор, усилитель мощности, дуплексер, приемо-передающую антенну, удвоитель фазы, делитель фазы на два, первый и второй узкополосные фильтры, первый и второй фазовые детекторы, блок регистрации, гетеродин, смеситель, усилитель промежуточной частоты, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой перемножители, полосовой фильтр, фазовращатель на 90°, масштабирующий перемножитель, вычитатель и сумматор. Приемоответчик содержит звукопровод, микрополосковую приемо-передающую антенну, электроды, шины, мембрану и отражающую решетку. 2 ил.

 

Предлагаемое устройство относится к приборостроению и может быть использовано в системах дистанционного сбора информации о давлении в различных отраслях промышленности.

Известные датчики давления основаны на различных физических принципах (авт.свид. СССР №355519, 427257, 508700, 538254, 723413, 781638, 885843, 951089, 1000806, 1290113, 1291829, 1368677, 1493895, 1508114, 1645862, 1686322, 1814040, 1815598, 1817929, 1818560, 1831669; патенты РФ №2058020, 2244908, 2311623; патенты США №4317372, 4395915, 4387601, 4562742; патент Польши №119860; патент Японии №50-9190; Бусурин В.И. Оптические и волоконно-оптические датчики. Квантовая электроника, 1985, №5, с.901-944 и другие).

Из известных датчиков давления наиболее близким к предлагаемому является «Устройство для дистанционного измерения давления» (патент РФ №2311623, G01L 11/04, 2005), которое и выбрано в качестве прототипа.

Указанное устройство обеспечивает повышение чувствительности, динамического диапазона и дальности действия устройства для дистанционного измерения давления за счет построения приемника сканирующего устройства по супергетеродинной схеме. Устройство содержит сканирующее устройство и приемоответчик. При этом сканирующее устройство содержит задающий генератор, усилитель мощности, дуплексер, приемо-передающую антенну, удвоитель фазы, делитель фазы на два, первый и второй узкополосные фильтры, фазовый детектор, фазометр, блок регистрации, гетеродин, смеситель, усилитель промежуточной частоты, первый и второй перемножители, полосовой фильтр.

Приемоответчик содержит звукопровод, микрополосковую приемо-передающую антенну, две системы гребенчатых электродов, две шины, мембрану и отражательную решетку.

Недостатком ближайшего аналога является низкая чувствительность при измерении малых фазовых сдвигов, соответствующих малым значениям давления.

Технической задачей изобретения является повышение чувствительности устройства при измерении малых фазовых сдвигов, соответствующих малым значениям давления.

Поставленная задача решается тем, что устройство для дистанционного измерения давления, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, сканирующее устройство и приемоответчик, при этом сканирующее устройство представляет собой приемопередатчик с направленной или ненаправленной антенной и состоит из последовательно включенных задающего генератора, усилителя мощности, дуплексера, вход-выход которого связан с приемо-передающей антенной, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилителя промежуточной частоты, первого перемножителя, второй вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора, полосового фильтра, первого фазового детектора и блока регистрации, последовательно подключенных к второму выходу усилителя промежуточной частоты удвоителя фазы, делителя фазы на два, первого узкополосного фильтра, второго перемножителя, второй вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора, и второго узкополосного фильтра, выход которого соединен с вторым входом первого фазового детектора и первым входом фазометра, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, а приемоответчик выполнен в виде многоотводной линии задержки на поверхностных акустических волнах, включающей встречно-штыревой преобразователь, который выполнен в виде двух систем гребенчатых электродов, нанесенных на поверхность звукопровода, электроды гребенок соединены шинами, которые связаны с микрополосковой приемо-передающей антенной, при этом на звукопроводе размещены тонкая мембрана и отражающая решетка, отличается от ближайшего аналога тем, что оно снабжено фазовращателем на 90°, третьим, четвертым, пятым и шестым перемножителями, масштабирующим перемножителем, вычитателем и сумматором, причем в качестве фазометра использован второй фазовый детектор, к выходу которого последовательно подключены фазовращатель на 90°, третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя на 90°, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом третьего перемножителя, и сумматор, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации, к выходу второго фазового детектора последовательно подключены пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго фазового детектора, шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого перемножителя, и вычитатель, второй вход которого через масштабирующий перемножитель соединен с выходом третьего и пятого перемножителей, а выход подключен к второму входу сумматора.

Устройство для дистанционного измерения давления содержит сканирующее устройство и приемоответчик. Структурная схема сканирующего устройства представлена на фиг.1. Структурная схема приемоответчика изображена на фиг.2.

Сканирующее устройство представляет собой приемопередатчик с направленной или ненаправленной антенной и состоит из последовательно включенных задающего генератора 1, усилителя 2 мощности, дуплексера 3, вход-выход которого связан с приемо-передающей антенной 4, смесителя 19, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 18, усилителя 20 промежуточной частоты, первого перемножителя 21, второй вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора 1, полосового фильтра 22, первого фазового детектора 8, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра 24, и блока 10 регистрации. К второму выходу усилителя 20 промежуточной частоты последовательно подключены удвоитель 5 фазы, делитель 6 фазы на два, первый узкополосный фильтр 7, второй перемножитель 23, второй вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора 1, второй узкополосный фильтр 24, фазометр 9, в качестве которого использован второй фазовый детектор, фазовращатель 25 на 90°, третий перемножитель 26, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя 25 на 90°, четвертый перемножитель 27, второй вход которого соединен с выходом третьего перемножителя 26, и сумматор 32, выход которого соединен с вторым входом блока 10 регситрации. К выходу второго фазового детектора 9 последовательно подключены пятый перемножитель 28, второй вход которого соединен с выходом второго фазового детектора 9, шестой перемножитель 29, второй вход которого соединен с выходом пятого перемножителя 28, и вычитатель 31, второй вход которого через масштабирующий перемножитель 30 соединен с выходами третьего 26 и пятого 28 перемножителей, а выход подключен к второму входу сумматора 32.

Приемоответчик выполнен на многоотводной линии задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ), которая представляет собой дискретно-аналоговую реализацию цифрового трансверсального фильтра. Роль отводов в таком фильтре играет встречно-штыревой преобразователь (ВШП), который состоит из двух гребенчатых систем электродов 13, нанесенных на поверхность звукопровода 11. Электроды каждой из гребенок соединены друг с другом шинами 14 и 15. Шины, в свою очередь, связаны с микрополосковой приемо-передающей антенной 12. На звукопроводе 11, кроме того, размещены тонкая мембрана 16 и отражающая решетка 17.

Отводы многоотводной линии задержки равномерно распределены по поверхности звукопровода с шагом

Δh=V·τэ,

где V - скорость поверхностных акустических волн, она примерно на пять порядков меньше скорости распространения электромагнитных колебаний;

τэ - длительность элементарных посылок.

Приемоответчик представляет собой пъезокристалл с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным преобразователем и набором отражателей. Преобразователь подключен к микрополосковой приемо-передающей антенне 12, которая также изготовлена на поверхности пъезокристалла.

Сущность технического решения заключается в «усилении» малого фазового сдвига Δφ, соответствующего малому значению давления Р, в четыре раза в соответствии с выражением

Cos4Δφ-6Соs2Δφ·Sin2Δφ+Sin4Δφ=Cos4Δφ

Устройство для дистанционного измерения давления работает следующим образом.

Задающий генератор 1 формирует высокочастотное колебание

uc(t)=Uc·Cos(wct+φс), 0≤t≤Тc,

где Uc, wc, φс; Тc - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного колебания;

которое после усиления в усилителе 2 мощности через дуплексер 3 поступает в приемо-передающую антенну 4 и излучается ею в эфир.

Это высокочастотное колебание улавливается микрополосковой приемо-передающей антенной 12 и возбуждает приемоответчик, а именно встречно-штыревой преобразователь (ВШП) на ПАВ.

В основе работы устройств на ПАВ лежат три физических процесса:

- преобразование входного электрического сигнала в акустическую волну;

- распространение акустической волны вдоль поверхности звукопровода;

- отражение акустической волны и обратное преобразование ее в электромагнитный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн).

Для прямого и обратного преобразования ПАВ используется встречно-штыревой преобразователь ПАВ, работа которого основана на том, что переменные в пространстве и времени электрические поля, создаваемые в пьезоэлектрическом кристалле системой электродов 13, вызывают из-за пъезоэффекта упругие деформации, которые распространяются в кристалле в виде ПАВ. Центральная частота и полоса пропускания ВШП определяются шагом Δh размещения электродов 13 и их количеством.

Изготовление ВШП осуществляется стандартными методами фотолитографии и травлением тонкой металлической пленки, осажденной на пьезоэлектрическом кристалле. Возможности современной фотолитографии позволяют создавать ВШП, работающие на частотах до 3 ГГц.

К тонкой мембране 16 прикладывается давление Р, вызывающее ее деформацию. Скорость ПАВ в области мембраны изменится, и фаза отраженной от решетки 17 волны изменится в соответствии с деформацией мембраны 16.

Акустическая волна модифицируется уникальным, зависящим от топологии приемоответчика образом. Затем отраженная акустическая волна претерпевает обратное преобразование в электромагнитный сигнал с фазовой манипуляцией, внутренняя структура которого определяется топологией встречно-штыревого преобразователя, имеет индивидуальный характер и содержит всю необходимую информацию о датчике давления.

Сформированный ФМн-сигнал поступает в микрополосковую приемо-передающую антенну 12 и излучается ею в пространство

u1(t)=U1·Cos[wct+φk(t)+φс+Δφ], 0≤t≤Тс,

где φк(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отражающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), который определяется структурой ВШП;

Δφ - изменение фазы, вызванное деформацией мембраны 16 под действием давления Р.

Указанный ФМн-сигнал улавливается приемо-передающей антенной 4 сканирующего устройства и через дуплексер 3 поступает на первый вход смесителя 19, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 18

uг(t)=Uг·Cos(wгt+φг).

На выходе смесителя 19 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 20 выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты

uup(t)=Uпp·Cos[wupt+φк(t)+φup], 0≤t≤Тc,

где ;

K1 - коэффициент передачи смесителя;

wup=wc-wг - промежуточная (разностная) частота;

φup=φс-φг,

которое поступает на первый вход первого перемножителя 21, на второй вход которого подается высокочастотное колебание uc(t) со второго выхода задающего генератора 1.

На выходе перемножителя 21 образуется напряжение

u2(t)=U2·Cos[wгt+φk(t)+φг+Δφ], 0≤t≤Тс,

где ;

К2 - коэффициент передачи перемножителя;

которое представляет собой ФМн-сигнал на частоте wг гетеродина 18, выделяется полосовым фильтром 22 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 8.

Напряжение uup(t) со второго выхода усилителя 20 промежуточной частоты одновременно поступает на вход удвоителя 5 фазы. На выходе последнего образуется гармоническое колебание

U3(t)=U3·Cos[2wupt+2φup+2Δφ], 0≤t≤Тс,

Так как 2φк(t)={0,2π}, то в данном колебании манипуляция фазы уже отсутствует. Это колебание делится по фазе на два в делителе 6 фазы на два и выделяется узкополосным фильтром 7

u4(t)=U4·Cos(wupt+φup+Δφ), 0≤t≤Тc.

Полученное гармоническое колебание поступает на первый вход второго перемножителя 23, на второй вход которого подается высокочастотное колебание uc(t) со второго выхода задающего генератора 1. На выходе перемножителя 23 образуется гармоническое колебание

u5(t)=U5·Cos(wгt+φг+Δφ), 0≤t≤Тс,

где ;

которое выделяется узкополосным фильтром 24 и поступает на второй (опорный) вход первого фазового детектора 8, на выходе которого образуется низкочастотное напряжение

uн1(t)=Uн1·Cosφк(t), 0≤t≤Тс,

где ;

К3 - коэффициент передачи фазового детектора;

которое содержит информацию о номере дистанционного датчика давления и фиксируется на первом входе блока 10 регистрации.

Одновременно гармоническое колебание u5(t) с выхода узкополосного фильтра 24 поступает на первый вход фазометра 9, на второй вход которого подается напряжение uг(t) гетеродина 18. В качестве фазометра 9 используется второй фазовый детектор, на выходе которого образуется напряжение

u6(Δφ)=U6·CosΔφ,

где ;

Это напряжение поступает на вход фазовращателя 21 на 90°, на выходе которого формируется напряжение

u7(Δφ)=U6·Cos(Δφ+90°)=-U6·SinΔφ.

Это напряжение подается на два входа перемножителя 26, на выходе которого образуется напряжение

u8(Δφ)=U8·Sin2Δφ.

Это напряжение поступает на два входа четвертого перемножителя 27, на выходе которого формируется напряжение

u9(Δφ)=U9·Sin4Δφ,

где .

Одновременно напряжение u6(Δφ) с выхода второго фазового детектора 9 поступает на два входа пятого перемножителя 28, на выходе которого формируется напряжение

u10(Δφ)=U10·Cos2Δφ,

где .

Это напряжение поступает на два входа шестого перемножителя 29, на выходе которого формируется напряжение

u11(Δφ)=U11·Cos4Δφ,

где

Напряжения u8(Δφ) и u10(Δφ) с выходов третьего 26 и пятого 28 перемножителей поступают на два входа масштабирующего перемножителя 30, масштабирующий коэффициент Км которого выбирается равным 6 (Км=6). На выходе масштабирующего перемножителя 30 формируется напряжение

u12(Δφ)=6u8(Δφ)·u10(Δφ)=6U12·Соs2ΔφSin2Δφ,

где .

Напряжения u11(Δφ) и u12(Δφ) с выходов шестого перемножителя 29 и масштабирующего перемножителя 30 поступают на два входа вычитателя 31, на выходе которого формируется напряжение

u13(Δφ)=U11·Cos4Δφ-6U12·Соs2Δφ·Sin2Δφ,

Напряжения u9(Δφ) и u13(Δφ) с выходов четвертого перемножителя 27 и вычитателя 31 поступают на два входа сумматора 32, на выходе которого образуется напряжение

u14(Δφ)=u9(Δφ)+u13(Δφ)=U11·Cos4Δφ-6U12·Соs2ΔφSin2Δφ+U9·Sin4Δφ.

Если U11=U12=U9=U, то получим

u11(Δφ)=U·(Cos4Δφ-6Соs2Δφ·SinΔφ+Sin4φ)=U·CosΔφ.

Измеренное значение разности фаз Δφ1=4Δφ с выхода сумматора 32 фиксируется на втором входе блока 10 регистрации.

Следовательно, блоком 10 регистрации фиксируется номер дистанционного датчика давления и измеряемое им давление Р.

Сканирующее устройство обеспечивает последовательный опрос всех дистанционных датчиков давления, регистрацию их номеров и измеряемых давлений.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает повышение чувствительности при измерении малых фазовых сдвигов, соответствующих малым значениям давления Р. Это достигается «усилением» малых фазовых сдвигов Δφ в 4 раза Δφ1=4Δφ.

Устройство для дистанционного измерения давления, содержащее сканирующее устройство и приемоответчик, при этом сканирующее устройство представляет собой приемопередатчик с направленной или ненаправленной антенной и состоит из последовательно включенных задающего генератора, усилителя мощности, дуплексера, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилителя промежуточной частоты, первого перемножителя, второй вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора, полосового фильтра, первого фазового детектора и блока регистрации, последовательно подключенных ко второму выходу усилителя промежуточной частоты удвоителя фазы, делителя фазы на два, первого узкополосного фильтра, второго перемножителя, второй вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора, и второго узкополосного фильтра, выход которого соединен с вторым входом первого фазового детектора и первым входом фазометра, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, а приемоответчик выполнен в виде многоотводной линии задержки на поверхностных акустических волнах, включающей встречно-штыревой преобразователь, который выполнен в виде двух систем гребенчатых электродов, нанесенных на поверхность звукопровода, электроды гребенок соединены шинами, которые связаны с микрополосковой приемопередающей антенной, при этом на звукопроводе размещены тонкая мембрана и отражающая решетка, отличающееся тем, что оно снабжено фазовращателем на 90°, третьим, четвертым, пятым и шестым перемножителями, масштабирующим перемножителем, вычитателем и сумматором, причем в качестве фазометра использован второй фазовый детектор, к выходу которого последовательно подключены фазовращатель на 90°, третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя на 90°, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом третьего перемножителя, и сумматор, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации, к выходу второго фазового детектора последовательно подключены пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго фазового детектора, шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого перемножителя, и вычитатель, второй вход которого через масштабирующий перемножитель соединен с выходом третьего и пятого перемножителей, а выход подключен к второму входу сумматора.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к акустической диагностике и может быть использовано в магистральных нефтегазопроводах. .

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения давления. .

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения давления. .

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к преобразователям давлений, и может быть использовано в разработке и изготовлении малогабаритных полупроводниковых датчиков давлений.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к волоконно-оптическим датчикам давления (ВОДД), и может быть использовано в различных измерительных системах для контроля давления.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах дистанционного сбора информации о давлении в различных отраслях промышленности. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления контролируемой среды - жидкости, суспензии, газа. .

Изобретение относится к области контроля ядерных реакторов, а именно к способам контроля давления газа в тепловыделяющем элементе (ТВЭЛ) реактора. .

Изобретение относится к области контроля ядерных реакторов, а именно к устройствам контроля давления газа в тепловыделяющем элементе (ТВЭЛе) реактора. .

Изобретение относится к оптоволоконным технологиям

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при конструировании и в процессе сборки волоконно-оптических датчиков давления на основе оптического туннельного эффекта

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления контролируемой среды. Вибрационный датчик избыточного давления состоит из герметично перекрываемого корпуса, чувствительного элемента, датчика возбуждения колебаний, датчика съема колебаний, усилителя, преобразователя и регистратора. Чувствительный элемент расположен внутри корпуса и принимает давление измеряемой среды. Чувствительный элемент выполнен в виде первичного преобразователя, состоящего из двух соосных труб разного диаметра, соединенных верхними основаниями друг с другом и нижними основаниями друг с другом посредством верхних и нижних фигурных патрубков соответственно. Нижние фигурные патрубки прикреплены к корпусу через вентильный блок. Внутренняя труба первичного преобразователя выполнена с отверстиями. Во внешнюю трубу первичного преобразователя вкручены датчик съема колебаний и датчик возбуждения колебаний, сдвинутые относительно друг друга на 90 градусов. Усилитель соединен входом с датчиком съема колебаний, а выходом с датчиком возбуждения колебаний и преобразователем. Выход преобразователя подключен к регистратору, отображающему величину избыточного давления измеряемой среды. Техническим результатом изобретения является повышение точности, увеличение диапазона и надежности измерения. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления жидкости и газов. Резонансный сенсор давления содержит измерительную мембрану с возбуждающим электродом и резонансной полостью, к краям которой с двух сторон жестко закреплен резонансный элемент в форме балки с прямоугольным сечением, в теле которого сформированы тензорезисторы, при этом размер сечения балки в ортогональном направлении к плоскости колебаний постоянен, а в направлении колебаний возрастает по линейному закону, достигая максимального значения по середине балки, причем отношение максимального размера сечения к минимальному в указанном направлении лежит в интервале от 1 до 6. Техническим эффектом является уменьшение нелинейности преобразовательной характеристики резонансного сенсора давления. 4 ил.

Группа изобретений относятся к исследованиям скважин и может быть использована для мониторинга внутрискважинных параметров. Техническим результатом является оптимизация, автоматизация, повышение эффективности процесса добычи нефти, в т.ч. за счет повышения скорости и достоверности мониторинга внутрискважинных параметров по всей длине скважины. Способ мониторинга внутрискважинных параметров, при котором с помощью источника лазерного излучения формируют заданной длительностью и частотой световой импульс, поступающий в оптоволоконный кабель, где по всей длине кабеля выделяют излучение рассеяния. Излучение рассеяния, поступающее в блок обработки, преобразуют в электрический сигнал и усиливают, затем из него выделяют полезный сигнал, поступающий на вход второго контроллера, где определяют частоту смещения полезного сигнала относительно частоты генерации источника лазерного излучения, а затем по ее значению вычисляют текущее значение параметра изменения давления, полученные данные сравнивают с заданными в первом контроллере, при отклонении от которых автоматически регулируют процесс добычи нефти в соответствии с изменением притока, определяемого путем непрерывного измерения изменения давления, в скважине управляют частотой вращения вала электродвигателя, при значении параметра изменения давления меньше заданной величины увеличивают частоту вращения вала электродвигателя, при значении параметра изменения давления больше заданным значением уменьшают. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к волоконно-оптическим устройствам измерения давления. Устройство содержит широкополосные полупроводниковые светодиоды, Y-образные волоконно-оптические разветвители и резонаторы Фабри-Перо. Один из резонаторов Фабри-Перо предназначен для получения интерференции световых лучей, отраженных от поверхности мембраны и торца световода, при воздействии давления и температуры контролируемой среды на базовое расстояние между ними. Второй резонатор Фабри-Перо предназначен для получения интерференции отраженных световых лучей при температурном воздействии среды. Вторые оптоволоконные выходы разветвителей сопряжены с регистрирующим блоком, Фотоприемная линейка которого через аналого-цифровой преобразователь связана с процессором обработки цифровых сигналов. Световоды первого и второго резонаторов расположены в корпусе, имеющем две полости, между которыми расположена мембрана. Одна из полостей корпуса сообщается с контролируемой средой и обращена к центральной части мембраны со стороны противолежащей ее отражающей поверхности. В другой полости корпуса размещены изолированные друг от друга световоды резонаторов. Технический результат - повышение точности измерений за счет уменьшения влияния неоднородности температуры. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники. Устройство для измерения давления и скорости его изменения состоит из проточного пневматического канала 1, содержащего два анемочувствительных элемента 2, 3 измерения скорости изменения давления и сообщающего глухую камеру 4 с газодинамическим объектом, микронагнетателя 5 с электроприводом, измерительного 6 анемочувствительного элемента, компенсационного 7 анемочувствительного элемента, первого 8 и второго 9 формирующих сопел, канала 10 измерения давления, канала 11 измерения скорости изменения давления, микроконтроллера 12 и средства 13 отображения информации. Измерительный 6 анемочувствительный элемент размещен в пневматическом канале, объединяющем выходы микронагнетателя 3 по отрицательному избыточному давлению с проточным пневматическим каналом 1. Компенсационный 7 анемочувствительный элемент размещен в непроточной полости 14, сообщенной с проточным пневматическим каналом 1. Первое 8 и второе 9 формирующие сопла, в створе которых расположены первый 2 и второй 3 анемочувствительные элементы измерения скорости изменения давления соответственно, расположены в проточном пневматическом канале 1 встречно друг другу. Первый вход канала 10 измерения давления подсоединен к измерительному 6 анемочувствительному элементу, а второй вход - к компенсационному 7 анемочувствительному элементу. Первый вход канала 11 измерения скорости изменения давления подсоединен ко второму 3 анемочувствительному элементу измерения скорости изменения давления, а второй вход - к первому 2 анемочувствительному элементу. Первый вход микроконтроллера 12 подключен к выходу канала 10 измерения давления, второй вход - к выходу канала 11 измерения скорости изменения давления, а выходами микроконтроллера являются первый выход, являющийся выходным сигналом устройства по давлению, второй выход, являющийся выходным сигналом устройства по скорости изменения давления, подсоединенные к входу системы 13 отображения информации, и третий выход микроконтроллера подсоединен к входу блока 15 управления, выход которого подсоединен к управляющему входу микронагнетателя 3. Технический результат заключается в повышении точности. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относятся к измерительной технике и предназначено для измерения давления (как статического, так и динамического) газов и жидкостей. Датчик давления состоит из записанной на оптическом световоде по меньшей мере одной волоконно-оптической решетки Брэгга (ВБР), мембраны, корпуса, при этом мембрана жестко прикреплена к световоду и имеет возможность движения по осевой линии относительно корпуса, оптический световод жестко прикреплен к торцу корпуса по его осевой линии. Также датчик может состоять из мембраны, корпуса, записанной на оптическом волокне по меньшей мере одной волоконно-оптической решетки Брэгга (ВБР), базового элемента крепления, элемента приложения торцевой нагрузки, направляющей. При этом базовый элемент крепления и элемент приложения торцевой нагрузки соединены с оптическим волокном таким образом, что место соединения не касается ВБР, а направляющая соединена с базовым элементом крепления и корпусом, мембрана закреплена в корпусе. Элемент приложения торцевой нагрузки касается мембраны по осевой линии. Техническим результатом является обеспечение малых массогабаритных параметров, повышение точности измерения, уменьшение влияния внешних воздействий на точность измерения, упрощение конструкции датчика. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к датчикам разности давления, и может быть использовано в различных измерительных системах для контроля давления. Заявленный датчик разности давлений имеет корпус, выполненный из составных частей, между которыми установлена силовая мембрана, образуя две камеры в корпусе, сочленяемые стенки корпуса выполнены с выемками, образуя опорные поверхности для силовой мембраны, в каждой составной части корпуса установлена измерительная мембрана, центры мембран соединены элементами передачи деформации с центром силовой мембраны с противоположных ее сторон, преобразователи выполнены в виде оптического волокна, закрепленного на поверхности каждой измерительной мембраны, а чувствительные элементы выполнены в виде волоконных брэгговских решеток, закрепленных в чувствительных зонах измерительных мембран. Техническим результатом изобретения является повышение точности и скорости измерения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ определения потерь нефти и нефтепродуктов применим как в процессе сбора, подготовки, транспортировки и хранения нефти на промыслах, так и при транспортировке нефти по магистральным нефтепроводам, а также может быть использован на предприятиях, занимающихся переработкой нефти, хранением, транспортировкой и распределением нефтепродуктов. Способ заключается в том, что объем потерь нефти и нефтепродуктов от испарений углеводородов и изменения термодинамического состояния паровоздушной смеси в процессе «большого» или «малого» дыханий, определяется по формулам: или где VГП - объем газового пространства резервуара, м3; C0М, C1М, - массовая концентрация углеводородов в парах до и после дыхания, кг/м3; C0П, C1П - объемная концентрация углеводородов в парах до и после дыхания, объемные доли; Ro - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль·K); Мп - молекулярная масса паров углеводородов, кг/моль; Pa, - атмосферное давление, кПа; T0, Т1 - температура паров углеводородов до и после дыхания, K. Техническим результатом является повышение точности определения потерь нефти и нефтепродуктов при хранении и транспортировке, а также расширение функциональности за счет возможности его применения как для «больших», так и для «малых дыханий».
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-01-10 2013-03-19T06:24:19
Наверх