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