SU1508114A1

SU1508114A1 - Устройство дл измерени давлени

Info

Publication number: SU1508114A1
Application number: SU874377984A
Authority: SU
Inventors: Сергей Юрьевич Иванов; Александр Сергеевич Шпилевой; Александр Анатольевич Лукин; Александр Григорьевич Щепетов
Original assignee: Всесоюзный заочный машиностроительный институт
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-09-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к средствам измерени давлени газов и жидкостей. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени и расширение функциональных возможностей устройства дл измерени давлени путем контрол состо ни резонатора частотного датчика. Устройство содержит частотный датчик давлени с возбудителем колебаний 1, резонатором 2, приемником 3 и усилител ми 4 и 6, в разрыве между которыми установлен управл емый ключ 5. По команде таймера 9 кольцо обратной св зи частотного датчика замыкаетс и размыкаетс , в последнем случае резонатор переходит с режима автоколебаний в режим свободных колебаний, при этом ключ 7 замыкаетс и производитс измерение добростности резонатора при помощи компараторов 10, 11, 12, делител напр жени 8 и логических элементов 16-21. Далее при помощи управл емого делител 23, вентил 24 и счетчика 25 формируетс сигнал N=F/Q где F-частота колебаний

Q-добротность резонатора. По этому сигналу производитс диагностика резонатора и провер етс стабильность и достоверность его рабочей характеристики. 2 ил.

Description

сд

о

00

и усилител ми 4 и 6, в разрыве между которыми установлен управл емый ключ 5. По команде таймера 9 кольцо обратной св зи частотного датчика замыкаетс и размыкаетс , в последнем случае резонатор переходит с режима автоколебаний в режим свободных колебаний, при этом ключ 7 замыкаетс и производитс измерение добротности резонатора при помощи компараторов 10-12, делител напр жени 8 и логических Элементов 16-21. Далее при помощи управл емого делител 23, вентил 24 и счетчика 25 формируетс сигнал где f - частота колебаний; Q - добротность резонатора. По этому сигналу производитс диагностика резонатора и провер етс стабильность и достоверность его рабочей характеристики. 2 ил.

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени давлени жидких и газообразных сред.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени и расширение функциональных возможностей путем контрол состо ни резонатора.

На фиг. 1 представлена схема устройства дл измерени давлени ; на фиг. 2 - временна диаграмма его работы.

Последовательно соединенные в кольцо возбудитель 1, резонатор 2, приемник колебаний 3, предварительный усилитель 4, ключ 5, усилитель мощности 6 образуют автоколебательный контур частотного датчика. К выходу предварительного усилител 4 через ключ 7 подключены входы компаратора 10-12, а другие их входы подключены к плечам делител напр жени 8. С ключами 5 и 7 соединен выход таймера 9. Выходы компараторов 10-12 через формирователи коротких импульсов 13-15 св заны с триггерами 16 и 17, которые в свою очередь через схемы ИЛИ 18 и 19 подключены к счетчикам 20 и 21. Выход счетчика 21 соединен с таймером 9, а выход счетчика 20 - с блоком контрол 22. С блоком контрол 22 св зан также выход усилител мощности 6. В состав блока контрол 22 вход т управл емый делитель частоты 23, вентиль 24 и счетчик 25.

Устройство дл измерени давлени работает следующим образом.

Таймер 9 генерирует импульс длительностью Т, который открывает ключ 5 и закрывает ключ 7. Автоколебательный контур при этом замкнут и в нем устанавливают автоколебани с частотой, близкой к частоте собственных колебаний резонатора. Разница частоты автоколебаний и собственных колебаний обусловлена фазовым сдвигом в системе возбуждени : Д1 „-.

По окончании импульса Т ключ 5 размыкаетс , а ключ 7 замыкаетс . Амплитуда колебаний резонатора уменьшаетс по экспоненте . Одновременно начинают работать компараторы 10-12, формиру из уменьщающегос синусоидального напр жени импульсы уменьшающейс щирины. Так как уровни срабатывани компараторов определ ютс делителем 8, то наивысщий уровень имеет компаратор 10, а наименьший - компаратор 12. Первым перестает срабатывать

компаратор 10. В течение отрезка времени, когда срабатывают только компараторы 11 и 12, идет запись импульсов в счетчик 20, причем дл этого из перепадов напр жени на выходах компараторов формируютс

короткие импульсы с помощью формирователей 13-15. Триггер 16 и схема ИЛИ 18 служат дл формировани счета импульсов по окончании работы компаратора 10. Триггер 17 и схема ИЛИ 19 служат дл формировани счета импульсов по окончаНИИ работы компараторов 10 и П. В счетчике 20 формируетс код, пропорциональный добротности резонатора N In (v2/vi)

второй импульс, прощедщий в счетчик 21, и

по вивщийс перепад на выходе его второго разр да служат дл нового запуска таймера 9 и повторени цикла автоколебаний и измерени добротности. Код из счетчика 20 вместе с частотным сигналом с выхода усилител мощности 6 поступают в блок контрол 22.

Блок контрол 22 работает следующим образом.

Код из счетчика 20 поступает в управл емый делитель частоты 23, на выходе

которого образуетс импульсна последовательность с частотой f/Q. Одновременно с запуском автоколебаний импульс Т открывает вентиль 24 и в счетчике 25 идет счет импульсов частоты f/Q. По окончании импульса в счетчике 25 код составл ет

N fT/Q.

Таким образом, на одном выходе устройства (усилитель 6) формируетс сигнал, несущий информацию об измер емом давлении , на другом выходе (счетчик 20) - код, пропорциональный добротности резонатора,

а на третьем выходе (счетчик 24) - код, пропорциональный отношению f/Q, которое может характеризовать внутреннее состо ние материала резонатора. Дл резонаторов

частотных датчиков в пределах упругости материала должно сохран тьс неизменное это отношение. Этот факт дает возможность , измер отношение f/Q, оценивать состо ние материала резонатора и, не снима датчика с объекта измерений, своевременно сделать вывод о необходимости его повторной градуировки.

В устройстве путем подключени входов компараторов 10 и 11 к одному и тому же делителю напр жени достигаетс высока точность измерени добротности резонатора , что обеспечивает повышение точности измерени давлени .

Claims

Формула изобретени

Устройство дл измерени давлени , содержащее частотный датчик давлени , включаюш.ий в себ последовательно соединенные возбудитель колебаний, резонатор, приемник колебаний, предварительный усилитель , первый ключ и усилитель мош,- ности, соединенный своим выходом с входом возбудител колебаний и с частотомером , а также таймер, второй ключ, первый компаратор, первый триггер и первый счетчик, при этом выход предварительного усилител соединен через последовательно включенный второй ключ с первым компаратором , а выход таймера соединен с управл ющими входами первого и второго ключей, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений и расширени функциональных возможностей путем контрол состо ни резонатора, в него введены делитель напр жени , второй и третий компараторы, первый, второй и третий формирователи импульсов, второй триг0

гер, перва и втора схема ИЛИ, второй счетчик и последовательно соединенные управл емый делитель частоты, вентиль н третий счетчик, а также прибор контрол состо ни резонатора, при этом первые входы первого, второго и третьего компараторов соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами делител напр жени , а вторые их входы подключены параллельно к выходу второго ключа, выход первого компаратора через первый формирователь импульсов соединен с единичным входом первого триггера, выход второго компаратора через второй формирователь импульсов - с нулевым входом пер5 вого триггера, с единичным входом второго триггера и с первым входом первой схемы ИЛИ, выход третьего компаратора через третий формирователь импульсов - с нулевым входом второго триггера и с вторым входом второй схемы ИЛИ, единичный выход первого триггера соединен с вторым входом первой схемы ИЛИ, а нулевой его выход - с нулевым входом первого счетчика, единичный выход второго триггера соединен с нулевым входом

5 второго счетчика, а нулевой его выход - с первым входом второй схемы ИЛИ, выходы первой и второй схем ИЛИ соединены со счетными входами первого и второго счетчиков, выход первого счетчика соединен с управл ющим входом управл емого

0 делител частоты, выход второго счетчика соединен с входом таймера и с нулевым входом третьего счетчика, причем выход частотного датчика давлени соединен с входом управл емого делител частоты, а выход третьего счетчика - с входом при5 бора контрол состо ни резонатора.

0

--лтч--:

v