SU832367A1 - Устройство дл измерени давлени - Google Patents

Description

1

Изобветение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  давлени  в услови х повьаиенных температур, а также при He-v обходимости независимого одновременного измерени  давлени  и температура среды.

Известно устройство, содержащее основной и дополнительный полупровод- . |л

никовые тензорезисторы, установленные параллельно друг другу и закрепленные в одной Точке .

Недостатками этого устройства  вл -. ютс  невысока  точность и невозможность раздельного измерени  сдновре{ленно действукицих давлени  и температуры- .

Наиболее близким к изобретению по

технической сущности  вл етс  устройство , содержащее источник оптического когерентного излучени , световолокрниый чувствительный элемент, опорный 25 световод, фотодетектор и блок обработки данных Г21 .

Недостатком известного устройсггаа  вл етс  зависимость точности измере1ни  да Уг и -- вли ни  температуры. jQ

Цель изобретени  - повышение точности измерени  давлени  в услови х температурных возмущений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в .него введены дополнительные фотодетектор и световолоконный чувствительный элемент, имеющий фотоупругую и термическую константы, отличные от соответству}эцих констант первого световолоконного чувствительного элемента , и оптически св занный входом с источником излучени , а выходам - с опорным световодом и дополнительным фотодетектором.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 оптического когерентного излучени , световолоконный чувствительный элемент 2, т4екх 1ий эффективную фотоупругую С и термическую с1 константы, дополнительный еветоволоконный чувствительный элемент 3, имеющий эффективную фотоупругую константу С и те шческу10 С , опорный световод 4, элемент 5 внесени  частотного сдвига в опорный сигнал, основной фото детектор 6, дополнительный фотодетектрр 7 и блок 8 обработки данных.

Световолоконные чувствительные элементы 2 и 3 представл ют собой, например, безкаркасные цилиндрически катушки, изготовленные из световолокон равной длины и помещенные в-контролируемую среду 9. Световолокна 2 и 3 и световод 4 по входу оптически св заны с источником.1 излучени , а по выходу световолокно 2 и световод 4 оптически св заны с фотодетектором б, а световолокно 3 и световод h - с фотодетектором 7. Выходы фотодетекторов б и 7 соединены с блоком 8 обработки данных.

Блок 8 обработки содержит схемы 10 и 11 преобразовани  сигналов фотодетекторов , линейные усилители 12-15 а-также дифференциальные усилители 16 и 17 с фиксированными значени ми коэффициентов усилени . Вход схемы 10 преобразовани  соединен с выходом фотодетектора б, а выход - с входами линейных усилителей 12 и .13. Вход схемы преобразовани  11 соединен с выходом фотодетектора 7, а выход с входами линейных усилителей 14 и

15.Выход линейного усилител  12 соединен с инвертирующим входом дифферециальйог .о усилител  17, а выход линейного усилител  15 соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилител  17. Выход линейного усилител  13 соединен с неинвертирукадим входом дифференциального усилител 

16,а выход линейного усилител  14 соединен с его инвертируюгдим входом.

Коэффициент усилени  линейного усилител  12 равен КС, линейного усилител  13 - КСЛ, , линейного усилител  14 - KCi , .линейного усилител  15 - КСД,а коэффициенты умножени  дифференциальных усилителей16 и 17 равны K(Cj, С.), где К - посто нный коэффициент.

Устройство работает следуюи им образом .

Излучение источника 1, проход  через Световолоконные чувствительные элементы 2 и 3, а.также через опорный световод 4, приводит к по влению на фотодетекторах б и 7 сигналов, пропорциональных изменени м коэффициентов преломлени  световолокон 2 и 3, вызванных воздействием на них давлени  и температурм контролируемой среды.

Соответствующие абсолютные изменени  коэффициентов преломлени  св заны через фотоупругие и термические константы с величинами воздействующих давлени  и температуры дл  световолокна 2-дп РС. +ТС, дл  световолокна 3 - , где Р давление среды7 Т - температура сред

Напр жени  на выходе схем преобразовани  10 и 11 пропорциональны величинам дп и дп, или совокупности воздействующих на световолоконные элементы 2 и 3 давлени  и температуры.

Напр жение с выхода схемы преобразовани  10 поступает на входы линейных усилителей 12 и 13, имеющих соответственно коэффициенты усилени  О CL - Напр жени  на выходах этих усилителей пропорциональны величинам и КСд п .

Напр жение с выхода схемы преобразовани  11 поступает на входы линейных усилителей 14 и 15, имеющих 5 соответственно коэффициенты усилени  .и KCi{. Напр жени  на выходах этих усилителей пропорциональны величинам и КС2Дп.

Следовательно, напр жение на выходе дифференциального усилител  17 пропорционально величине КР , т.е. величине давлени  контролируемой среды, а напр жение на- выходе дифференциального усилител  16 пропорционально величине КТ, т.е. температуре контролируемой среды.

Таким образом, изобретение дает возможность измерить давление в услови х температурных возмущений и Q кроме того, одновременно и независимо определить давление и температуру.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР

№ 652452, кл. G 01 D 9/04, 04.01.76.

2.Electronics Letters, 1978, №14, 0 p. 419-421 (щютотип). 15 hh Л vnjW(p; ХП I