SU1413457A1 - Устройство дл измерени давлени - Google Patents

Abstract

Изобретение о.тноситс  к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано дл  измерени  давлени  жидких и газообразных сред. Цель изобретени  - повышение точности измерени  давлени  в нестационарном режиме. В корпусе датчика размещен резонатор - тонкостенный цилиндр 2, который вместе с возбудителем 5 приемником 6 колебаний и усилителем 8 образуют замкнутый контур автоколебательной системы..Частота колебаний Цилиндра 2 св зана функциональной зависимостью с измер емым давлением. Коррекци  температурной погрешности осуществл етс  в вычислительном блоке, куда поступают сигналы усилител  8, измерительной схемы 9 датчика температуры 3, измер ющего температуру резонатора, и дополнительной измерительной схемы 10 дополнительного датчика температуры 4, измер ющего температуру корпуса 1. Кроме того, измерительные схемы 9 и 10 подключены через дискриминатор 11 к компаратору 12, выходной сигнал которого постзтает в вычислительный блок, что повышает быстродействие вычислений. 1 ил. (Л с

Description

00

11

СП

1 2 6

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  давлени  жидких сред в системах контро- л  и управлени .

Целью изобретени ,  вл етс  повышение точности измерени  давлени  в нестационарном режиме.

На чертеже показана принципиальна схема устройства.

Устройство содержит датчик давлени , включающий корпус 1, чувстви- тельньш элемент ЧЭ (цилиндр) 2, датчик 3 температуры, дополнительньй датчик 4 температуры, возбудитель 5 и приемник 6 колебаний ЧЭ и подвод щий штуцер 7, усилитель 8 системы возбуждени , измерительные схемы 9, 10 датчиков температуры, дискримина- тор 11, компаратор 12.

Чувствительньй элемент 2 закреплен в корпусе 1 датчика. Первьй датчик 3 температуры устанавливаетс  на ЧЭ 2 так, чтобы не демпфировать колебани  ЧЭ (на торце или утолщённой части ЧЭ). Дополнительньй датчик

4температуры устанавливаетс  в корпусе 1. В полости корпуса 1 концент- рично с ЧЭ 2 расположены возбудитель

5и приемник 6 колебаний ЧЭ, соединенные с выходом и- входом усилител  системы 8 возбуждени . Датчики 3 и 4 температуры подключены соответственно к измерительным схемам 9 и 10. Из мер ема  среда подводитс  к ЧЭ через штуцер 7. Выходы измерительных схем

9 и 10 через дискриминатор 11 соединены с компаратором 12. Выходные сигналы усилител  В измерительных схем 9 и 10 и компаратора 12 поступают в вычислительньй блок (не показан).

Устройство работает следующим образом .

Чувствительньй элемент 2 вместе с возбудителем 5 и приемником 6 колебаний и усилителем В образуют замкну- тьй контур электромеханической автоколебательной системы, в которой устанавливаютс  автоколебани , частота которых равна частоте f собственных колебаний тонкостенного ЧЭ 2. Эта частота f св зана с измер емым давлением Р функциональной зависимостью. Кроме давлени  Р, на частоту f собственных колебаний оказьшают вли ние температура ЧЭ2-ТЧЭ и механические напр жени , возникакщие при разности температур корпуса 1 Т, и чувстви

S 0

5

0

5

0

д

0

5

тельного элемента 2 Т , Таким образом , статическа  характеристика датчика давлени  имеет вид функции трех переменных f F(P, Т, лТ). При этом полагаетс , что возникающие механические напр жени  в стенке ЧЭ2 пропорциональны разности температур корпуса 1 и ЧЭ2: лТ TI.,- Т....

гт тЧ К

Датчик 3 температуры вместе со своей измерительной схемой 9 преобразует температуру чувствительного элемента в сигнал и , один из параметров которого (амплитуда или частота) пропорционален температуре датчика 3. Эта температура имеет отличие. от температуры ЧЭ2, равное rfT Т,э, где - температура термодатчика.

Датчик 4 температуры устанавливаетс  на поверхности или в объеме корпуса 1 датчика давлени , причем дл  него могут быть обеспечены наилучшие услови  теплопередачи по сравнению с датчиком 3 температуры. Дл  датчика 3 така  возможность затруднительна в св зи с ограниченнос- .тью свободной (не участвукщей в колебани х ) поверхности ЧЭ2.

На выходе измерительной схемы 10, подключенной к датчику 4, возникает электрический сигнал U, один из параметров которого (амплитуда или частота ) пропорционален температуре корпуса 1.

Выходные сигналы усилител  8, измерительных схем 9 и 10 через со- ответствукнцие преобразователи поступают в вычислительньй блок, где по заданному алгоритму, а именно из решени  системы уравнений:

f F(P,T,,3 , ЛТ) / и. и, (, Т); и Ui (TK),

вычисл етс  оценка измер емого дав- :лени  Р.

Зависимость f F(PT, o Т) устанавливаетс  при.градуировке датчика в термостате с температурой TO и быстрой прокачке через полость ЧЭ жидкости под давлением Р с температу- рой Тц.

Выходы измерительных схем 9 и 10 подключены также к дискриминатору 11, в котором вырабатываетс  сигнал, пропорционал ьньй разности напр жений Ui и Ui и, соответственно, раз31

ности Т: и . Если разность U - U становитс  меньше, чем заранее заданна  мала  величина, то компаратор 12 мен ет нд своем выходе уровень сигнала , которьй поступает в вычислительный блок как признак наступлени  стационарного режима. При этом от указанного алгоритма можно перейти к более простому f F (Р U, ) благодар  чему удаетс  повысить быстродействие вьпщслений и уменьшить загрузку процессора.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позвол ет повысить точность измерени  давлени  в услови х нестационарного температурного режима.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  давлени , содержащее датчик давлени  с частотным выходом, включающий корпус, в котором размещены чувствительный элемент , в виде тонкостенного цилиндра.

   57.

   возбудитель и приемник колебаний цилиндра , а также датчик температуры, установленный на нерабочей части цилиндра , . усилитель, подключенньпЧ к возбудителю и приемнику колебаний, измерительную схему, в которую включен датчик температуры, и вычисли- тельньй блок, на входы которого подключены выход усилител  и вькод измерительной схемы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены последовательно соединенные дискриминатор и компаратор, а также дополнительный датчик температуры, размещенный на корпусе датчика давлени , и дополнительна  измерительна  схема, в которую включен дополнительный датчик температуры, причем выходы обеих измерительных схем соединены с входами дискриминатора, а выход компаратора подсоединен к вычислительному блоку, на вход которого подключен также выход дополнительной измерительной схемы.