SU1065707A1 - Устройство дл градуировки преобразователей давлени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДХИРОЕКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДАВЛЕНИЯ, содержащее камеру давлени  с оптичёеки проэрачнюад окнами и установленными в ней градуируемым преобразрвател1ем давлени  и вибратором, под- ключенным через усилитель к генератору , интерферометр Майкельсона с модул тором, рабоча  ветвь которого, проходит через камеру, фотоприемник; йнтер ферометра, выход которого подключен к счетчику числа интерференционных полос и осциллографу, второй фотоприемник со светопроводом, вход которого расположен у экрана осциллографа , а выход подключен к счетчику числа интерференционных полос, счетчику периодов и блоку управлени , выходы которого подключены к счетчику числа интерференционных пс лос и счетчику периодов,а через генератор пилообразного напр жени  к модул тору интерферометра, о т л ич а ют е ее   тем, что, с целью расйшрени  функципнсшьных возможностей , оно снабжено блоком выделени  нулевых значений сигнала и частотемером , один вход которого через блок выделени  нулевых значений сиг0 нала соединен с выходом градуируемого преобразовател  давлени / а дру-/ С гой - с ВЫХОДСЯ4 второго фотоприемника . d: СП

Description

.Изобретение относитс  к приборостроению , в частности к устройствам дл  градуировки преобразователей переменного давлени , т.е. дл  сн ти  амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик (АЧХ и ФЧХ).

Известны установки, предназначенные дл  определени  динамических; характеристик преобразователей давлени  и содержащие устройства дл  создани  переменного давлени  и точного измерени  его значени . В одном из таких устройств дл  точного измерени  амплитуды давлени  применен оптический интерферометрCl3.

Недостатком этих устройств дл  измерени  переменного давлени   вл етс  отсутствие возможности.производить измерение сдвига фаз между давлением в камере установки и входным сигналом ,с градуируемого преобразовател , т.е. определ ть .их ФЧХ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  устройство дл  градуировки преобразователей давлени , содержащее камеру давлени  с оптически прозрачными окнами и установленными в ней градуируемым преобразователем давлени  и вибратором , подключенным через усилитель к генератору, интерферометр Майкельсона с модул тором, рабоча  ветвь которого проходит через камеру, фото приемник интерферометра,, выход которого подключен к счетчику числа интерференционных полос и осци.плографу , второй фотоприемник со светопроводом , вход которого расположен у экрана осциллографа, а выход подключен к счетчику числа интерференционных полос, счетчику периодов и блоку управлени , выхо которого подключены к счетчику числа интерференционных полос и счетчику периодов , и через генератор пилообразного напр  -ени  к модул тору интерферометра 2 . .

Недостатком известного устройства  вл етс  ограниченность функционгитьных возможностей, .так как оно позвол ет определ ть лшиь АЧХ преобразователей давлени . Известное устройство не позвол ет измер ть сдвиг фаз между создавае1«д4 в канюре установки перемевшлм давлением и сигналом с градуируемого преобразовател , что не дает возможности определ ть его фазочастотную характеристику.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства.

Эта цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее камеру дав-. лени  с оптически прозрачньми окнами и установленными в ней градуируемом преобразователем давлени  и вибратором , подключенным через усилитель к генератору, интерферометр Майкель- сона с модул тором; рабоча  ветвь которого проходит через камеру,фотоприемник интерферометра, выход кото 5 рого подключен к счетчику числа интерференционных полос и осциллографу , второй фотоприемник со светопроводом , вход которого расположен у экрана осциллографа, а выход подклю0 чен к счетчику числа интерференционных полос, счетчику периодов и блоку управлени , выходы которого подключены к счетчику числа интерференционных полос и счетчику перио5 дов, и через генератор пилообразного напр жени  к модул тору интерферометра , снабжено блоком-выделени  нулевых значений сигнала и частотомером , один вход которого через блок

0 выделени  нулевых значений сигнала соединен с выходом градуируемого преобразовател  давлени , а другой - с выходом второго фотоприемника .

5 Блок-схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит лазер 1,светоделитель 2, зеркала 3, фотоприемник 4, модул тор 5, KeiMepy 6 давлени , окна 7, вибратор 8, градуируемый преобразователь 9 давлени , усилитель 10 мс дности, генератор 11 сигналов, счетчик 12 периодов процесса, светопровод 13, дополнитэльный фотоприемник 14, счетчик

5 15 числа интерференционных полос, осциллограф 16, генератор 17 пилообразного напр жени , блок 18 управлени  , блок 19 вьвделени  нулевых значений сигнала и частотомер

0 20. При зтсм камера 6 давлени  установлена в измерительном плече интерферометра, модул тор 5 с подклю еншм к нему генератором 17 установлены в его опорном плече, ,

5 - светопровод 13 подключен к экрану осциллографа в точке, лежащей по ос м симметрии изображени  сигнала интерферометра, а выход фотоприемника 14 подключен к счетчикам 12 и

л 15 и блоку управлеии , блок 19 подключен входсж к градуируемому преобразователю 9, ai выходе - х одНСЯ4У из входов частотомера 20, другой его вход подключен к выходу фотоприемника 14.

Устройство работает следук цим образом .

Световой поток от лазера 1 попадает на светоделитель 2 и делитс  на два пучка, один из которых попа0 дает на зеркало 3 в из .ерительном плече, а другой - на зеркало 3, установленное в опорном плече интерферометра . Отрс1женные от зеркала 3 интерферируют на светоделите5 ле 2 и регистрируютс  фотоприемником 4. Перед измерением с помощью модул тора 5 в опорном плече интерферометра осуществл ют изменение разности хода по пилообразному закону , а в измерительном плече создают изменение разности хода по гармоническому закону. Это приводит к периодическому смещению интерференционных полос на фотоприемнике 4, при этом модул тор 5 обеспечивает медленное изменение фазы интерференционной картины по линейному закону.

Перед началом измерений устанавливают нулевые показани  ч четчиков 12 и 15. При измерении амплитуды давлени , пропорциональной амплитуде разности хода в камере 6, от генератора 17 с блока 18 управлени  поступает сигнал пуска. При этсий на экране осциллографа 16 фаза синхронизированного изображени  сигнала с интерферометра начинает измен тьс  по пилообразному закону. В момент, когда изображение сигнала на осциллографе 16 пересе-.

:кает светопровод 13 на фотоприемник 14 попадает сигнал, котораЛ выpaбatывает на его выходе импульс запуска счетчиков 12 и 15 и тактовый импульс в релейной схеме блока 18 управлени 

Далее.изображение сигнала с измен ющейс  фазой движетс  в обратном пор дке и занимает положение, при котором изображение сигнала второй раз пересекает точку контакта свето провода;13 с экраном осциллографа 16. Возникаюищй при этом электрический импулвс на выходе фотоприемника 14 .готовит релейную схему в блоке 18 управлени  к остановке счетчиков 12 и 15.

В дальнейшем изображение сигнала занимает на экране рсциллографа первоначальное положение, а фаза сигнала , после пуска счетчиков 12 и 15, измен етс  точно на 360. В этот же момент электрический импульс с фот.рприемника 14 с .поьфшью релейной схемы в блоке 18 упруавлени  вызывает команду Стоп счетчиков 12 и 15. При этом на табло счетчика 12 регист рируетс  число, равное m периодов

процесса в кашере 6, а на табло счетчика 15 - число, равное N интерференционных полос, прешедших перед щелью фотоприемника 4 за врем  измерени , т.е. за те же и периодов,

зарегистрированных счетчиком; 12. Сброс сигналов со счетчиков 12 и 15 осуществл етс  командой с пульта 18 управлени . Результаты измерени  (значени  m и N) поз воЛ5пот вычислить

амплитуду оптической разности ходалучей интерферометра 4 в по формуле

N 4m

4f

Амплитуда давлени  Р, вследствие того, что Рр А/дС определ етс  выра-,

жением

Л 5Т:где К - коэффициент, численно ран-; ный приращению давлени .в камере 6,; :при которс интерференционна  картина смещаетс  .на одну полосу. ,

Сдвиг фаз между сигналами с интерферометра и гргщуируемого преобразовател  9 иэмер ют с помова Ю частотомера 20 путем измерени  вре .менного интервсша между импульсами тока, поступаннцими на входы частотомера 20 от фотоприемника 14 и бл.рка 19. Эти импульсы соответствуют моментам, когда сигналы с интерферометра и градуируемого преобразова-, тел  достигают нулевых значений.

Измеренный интервал при заданной частоте воспроизводимого в установке переменного давлени  позвол ет определить ёдвиг фаз между сигналсм с градуируемого преобразовател  и переменным давлением, измер емым

;без запаздывани  интерферометром.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДАВЛЕНИЯ, со- ) держащее камеру давления с оптичёски прозрачными окнами и установлен-; ными в ней градуируемым преобразова·' телем давления и вибратором, подключенным через усилитель к генератору, интерферометр Майкельсона с модулятором, рабочая ветвь которого проходит через камеру, фотоприемник i интерферометра, выход которого под- ключен к счетчику числа интерференционных полос и осциллографу, второй фотоприемник со светопроводом, вход которого расположен у экрана осциллографа, а выход подключен к счетчику числа интерференционных полос, счетчику периодов и блоку управления, выходы которого подключены к счетчику числа интерференционных полос и счетчику периодов,а через генератор пилообразного напряжения к модулятору интерферометра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено блоком выделения нулевых значений сигнала и частотомером, один вход которого через блок выделения нулевых значений сигнала соединен с выходом градуируемого преобразователя давления, а дру-ί гой - с выходом второго фотоприемника. _ ,

   10IS90 ГГ П5 ” >