Способ измерения давления и устройство для его осуществления

ЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельство СССР йф 518658, кл, С 01 .1. 9/10, 23,07.74.2. Скрипник Ю.А. Методы преобразования и выделения измерительной инфор-. мации из гармонических сигналов. Киев, "Наукова думка"., 1971, с.,14, рис. 2 (прототип).(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ измерения давления, включающий градуировку датчика при его питании синусоидальным сигналом и регистрацию амплитуды выходного сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения давления путем выделения измеряемого и влияющих параметров из . выходного сигнала, одновременно с регистрацией амплитуды осуществляют. регистрацию Фазы выходного сигнала по отношению к питающему сигналу и производят обработку результатовиз"мерений по предварительно полученным градуировочным зависимостям амплитуды и Фазы выходного сигнала от измеряемого и. влияющих параметров.2, Устройство для измерения давле" ния, содержащее источник синусоидального сигнала, соединенный с вычислительным устройством по двум каналам, один из которых содержит электромеханический датчик и усилитель, установленные последовательно, и регистратор давления, подключенный к выходу вычислительного устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, в него дополнительно введены третий канал, амплитудный и фазовый детекторы, ре" р гистратор температуры, подключенный Е к выходу вычислительного устройства, и коммутатор, соединяющий три канала с вычислительным устройством, причем выход усилителя связан с входом ампли.тудного детектора, подключенного к е коммутатору по первому каналу, и с первым входом Фазового детектора, вы- ход которого подключен к коммутатору по второму каналу, а второй вход фазового детектора подключен к комму" татору по третьему каналу.Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно, к способам измерения давления,Известны способы измерения давления путем регистрации амплитуды выходного сигнала датчика в функции давления 11Такие способы характеризуются не"достаточной точностью в условиях колебаний температуры среды, давление которой измеряется.Известен также способ измерениядавления, включающий градуировку датчика при его питании синусоидальнымсигналом и регистрацию амплитуды выходного сигнала 23Недостатком этого способа измерениядавления является низкая точность вусловиях воздействия дестабилизирующихфакторов, например, температуры; отсутствие информации о их величинах ивлиянии на выходной сигнал датчика,Целью изобретения является повышение точности измерения давления путемвыделения измеряемого и влияющих пара метров из выходного сигнала.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу измерения давления, включающему градуировку датчикапри его питании синусоидальным сигна" З 0лом и регистрацию амплитуды выходногосигнала, одновременно с регистрациейамплитуды осуществляют регистрациюФазы выходного сигнала по отношениюк питающему сигналу и производят обработку результатов измерений по предварительно полученным градуировочнымзависимостям амплитуды и фазы выход"ного сигнала от измеряемого и влияю"щего параметров, 40Кроме того, в .устройстве для измерения давления, содержащем источниксинусоидального сигнала, соединенныйс вычислительным устройством по двумканалам, один из которых содержитэлектромеханический датчик и усили"тель, установленные последовательно,.к выходу вычислительного устройства,дополнительно введены третий канал,амплитудный и Фазовый детекторы, ре"гистратор температуры, подключенныйк выходу вычислительного устройства,и коммутатоР, соединяющий три каналас вычислительным устройством, причем55выход усилителя связан с входом амплитудного детектора, подключенного ккоммутатору по первому каналу, и с.первым. входом фазового детектора, выЮ 1024763 2ход которого подключен к коммутаторупо второму каналу, а второй вход фазового детектора подключен к коммутатору по третьему каналу.Для осуществления способа измерения давления одновременно с регистрацией амплитуды О выходного сигналадатчика производят регистрациюего Фазы Ч . Предварительно производятградуировку датчика: получают зависимости амплитуды О и фазы выходногосигнала датчика от измеряемого параметра - давления Р и влияющего параметра, например, температуры Т видаО Гс(а , Р, Т) и ( =Ев(Ь, Р, Т),где а и Ь- постоянные коэффициенты,а затем строят градуировочные зависимости для давления Р=Гс (с, О,) итемпературы Т=Г(д, О,(р ), где с 1и д - постоянные коэффициенты, определяемые при обработке результатовградуировок. В общем случае коэффициенты а;, Ь;, с , д представляютсобой коэффициенты полиноминального .выражения, степень которого опреде"ляется требуемой точностью измерения,Определение измеряемого параметрадавления Р и влияющего параметра -температуры Т производят совместнойобработкой результатов измерений амплитуды, и Фазы выходного сигнала датчика с установленными градуировочнымизависимостями,На чертеже представлена блок-схемаустройства для реализации способаизмерения давления.Устройство для измерения давлениясостоит из электромеханического дат"чика 1, содержащего воспринимающийдавление элемент 2 и преобразователь3, например, индуктивного типа. Питание преобразователя 3 осуществляется от генератора 4 синусоидальногосигнала. Резисторы 5 образуют измерительную схему устройства, сигнал свыхода которого поступает на входыдифференциального усилителя .6, связанного выходом Й входом амплитудногодетектора 7 и первым входом Фазовогодетектора 8. Фазовый детектор 8 вто"рым входом соединен с генератором 4синусоидального сигнала и первым,входом коммутатора 9. Выход Фазовогодетектора 8 соединен с вторым входомкоммутатора 9. Третий вход коммутатора 9 связан с выходом амплитудногодетектора 7, Выход коммутатора 9 че. рез аналого-цифровой преобразователь10 и вычислительное устройство 11Составитель Н.КизиловТехред О.Неце. Корректор А.ференц. Редактор Т,Кугрышева Заказ 4382/38 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. М 5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 10247подключен к регистратору 12 давленияи регистратору 13 температуры.Устройство работает следующим образом,. При воздействии давления Р и тем"пературы Т меняются преобразователь"ные свойства как воспринимающего давление элемента 2, так и преобразователя 3 вследствие чего изменяетсяи выходной сигнал электромеханического 10датчика 1, являющийся функцией этихпараметров. После усиления дифференциальным усилителем 6 сигнал поступа-,ет на амплитудный детектор 7 и фазовыйдетектор 8, Кроме этого, нафазовый де 15тектор 8 поступает сигнал с выходагенератора 4. На выходе амплитудногодетектора 7 образуется сигнал, амплитуда которого является функцией пара-,метров Р и Т, На выходе Фазового 20.детектора 8 Формируется сигнал, зависящий от разности Фаз усиленного.сиг- .нала с электромеханического датчика 1и сигнала с генератора 4 и являющийсятакже функцией параметров Р и Т. Сиг. налы с генератора 4, амплитудногодетектора 7 и Фазового детектора 8 поступают на свои входы коммутатора Э.Режим переключения коммутатора 9 вы 634бирается в зависимости от скоростей изменения параметров Р и Т таким образом, чтобы динамическая погрешность регистрации параметров Р и Т не пре" вышала допустимую. Сигналы с коммутатора 9 через аналого-цифровой преобразователь 1 О поступают в вычислительное устройство 11, которое производит расшифровку результатов из мерений по предварительно установленным градуировочным зависимостям давления и температуры от амплитуды и Фазы выходного сигнала электромехани" ческого датчика 1. С вычислительного устройства 11 полученная информация о давлении и температуре записывается регистратором 12 давления и регистра-, тором 13 температуры. Предложенное техническое решение дает возможность исключить влияние температуры на результаты измерения . давления без дополнительных термокомпенсационйых устройств.Кроме того, расширена информативностьизмерений за счет получения сведений как об измеряемом давлении, так и о влияющем параметре - темпе" ратуре.