Устройство для измерения давления

,10 А 9) 3(59 С 01 . 7/00 ОПИСАН ЕТЕНИ АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВ не ча иев,положения родиненнымивторым пере СССР 975(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ ключаИДЯ ДАВЛЕНИЯ, соедержащее манометри- ваческий чувствительный элемент, соединен- блощей с механическим сумматором, связан- реным.с ну 3 ь-органом и через пружину об- нияратной связи с узлом задания усилия пру- такжжины, подсоединенным к шаговому двига-; прителю, связаяному с последовательно сое- зандиненными узлом управления двигателем,. соепереключателем. и генератором, причем выхвходы генератора и переключателя соеди- к СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(прототип),ны с нуль-органо тели подключен к етчика, и индикато щ е е с я тем, что, ра ре области применения за счет увеличения быстродействия, оно снабжено вторым шаговым двигателем, снабженным датчикомтора, . последовательно соевторым узлом управления,ключателем, вторым генератором и детектором, подключенным к выходу нуль-органа, а также преобразователем напряжения в код, схемой сравнения, од которой подключен к второму перетелю, а первый вход - к преобразотелю надражение-код, и арифметическим дЯком, подключенным входами к выходам версивного счетчика и датчика положе- ротора, выходы которого соединены е с вторым входом схемы сравнения, этом второй шаговый двигатель свяс углом задания усилия пружины и динен с вторым узлом управления, а од арифметического блока подключен индикатору ф Сл3 105Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного измерения статическогои импульсного давлений.Известны цифровые преобразователидавления, содержащие сумматор, связанный с пневмомеханическим чувствительнымэлементом, пружиной обратной связи инудь-органом, двигатель, соединенный с.узлом задания усилия пружины и выходомузла управления 1 1.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для измерения давления, содержащее манометрический чувствительный элемент, соединенный с мехиническим сумматором, связанным снуль-органом и через пружину обратнойсвязи - с узлом задания усилия пружины,подсоеаиненным к шаговому авигателю.связанному с последовательно соединенными узлом управления двигателем, переключателем и генератором, причем входы генератора и переключателя соединены с нудь-органом, а выход переключателя подключен к входу реверсивногосчетчика и индикатор .2,Недостатком устройства является ограниченная область применения, так каконо имеет большое время преобразованияи не может быть использовано для измерения импульсного давления.Бель изобретения - расширение области применения устройства эа счет увеличения быстродействия,Поставленная цель достигается тем,что устройство для измерения давленияснабжено вторым шаговым двигателем,снабженным датчиком положения ротора,последовательно соединенными вторымузлом управления, вторым переключателем, вторым генератором и детектором,, а также преобразователем напряжения вкод, схемой сравнения, выход которойподключен к второму переключателю, апервый вход - к преобразователю напряжение-код, и арифметическим блоком,подключенным входами к выходам реверсивного счетчика и датчика положения. ротора, выходы которого соединены такжес вторым входом схемы сравнения, приэтом второй шаговый двигатель связанс узлом задания усилия пружины и сое-динен с вторым узлом управления, а выход арифметического блока подклйчен киндикатору. На чертеже изображено устройствоцж узмерения давления, 1302 2Устройство содержит манометрическийчувствительный элемент 1, соединенныйФс механическим сумматором 2, нуль-ор 0 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 ган 3, вход которого соединен с механическим сумматором, а выход - с входамиуправляемого генератора 4 и переключателя 5, второй вход которого связан свыходом генератора 4, а выходы подключены к реверсивному счетчику 6 и узлу 7управления, к выходам которого подключен шаговый двигатель 8, связанный сузлом 9 задания усилия пружины пружи,ной 10, детектор 11, подключенный входом к нуль-органу, а выходом - с последовательно соединенными генератором 12,переключателем 13, узлом 14 управления,причем выход детектора соединен такжес преобразователем 10 напряжения в кодсхема 16 сравнениявходами подключенак преобразователю 15 и датчику 17 положения ротора двигателя, связанному с вторым шаговым двигателем 18,подключенным кинемажически к управляющему входу устройства, задания усилияпружины, арифметическое устройство 19подключено к реверсивному счетчику,датчику положения ротора и индикатору(не показан),Устройство работает следующим обраПри отсутствии измеряемого давлениямеханический сумматор 2 находится вравновесии и сигнал на выходе нуль-органа 3 равен нулю.Измеряемое давление, воздействуя наманом етрический чувствительный элемент 1, нарушает равновесие суммато. -ра 2, вследствие чего на выходе нуль-органа 3 появляется положительный сигнал,который поступает на управляющие входыгенератора 4, переключателя 5 и детектор 11. Генератор 4 включается и импульсы с его выхода через переключатель 5 подаются на один из входов ревер.сивного счетчика 6 и узла 7 управления.Частота следования этих импульсов.зависит от величины небаланса механическогосумматора 2. Шаговый двигатель 8,управляемый узлом 7 управлания посредством узла 9 задания усилия воздействует на пружину 10, уравновешивая сумматореСигнал разбаланса с выхода детектора 11 поступает на входы генератора 12и преобразователя 15 напряжения в код.Код, соответствующий напряжению разбаланса, сравнивается схемой 16 сравнения с выходным кодом датчика 17 положения,3, 105Схема сравнения устанавливает переключатель 13 в положение, при котбром импульсы с выхода генератора 12 подаются на вход узла 14 управления, обеспечивая вращение шагового двигатеф, ля 18 в направлении уменьшения разности выходных кодов датчика положения и преобразователя напряжения в код.При этом шв овый двигатель воздействует на узел задания усилия пружины, увеличивая его передаточный коэффициент, а следовательно и скорость компенсации шаговым двигателем 8 возмушающего воздействия. Коды на входах схемы сравнения выравниваются, переключатель 13 запирается и шаговый двигатель 18 останавливается, Дальнейшая отработка возмущающего воздействия идет со ско-. ростью, определяемой только частотойгенератора 4.Уменьшение разбаланса механического сумматора приводит к изменению знака сигнала на выходе нуль-органа и новому нарушению равенства кодов на входах схемы сравнения, причем код с преобра: 1302 4эователя напряжения в код становитсяменьше кода датчика положения. Схемасравнения вырабатывает сигнал, которымпереключетель 13 устанавливается в пъ л жение Обеспечи аюш е ревер узлауправления и шагового двигателя 18,Передаточный коэффициент узла заданияусилия пружины уменьшаеп:я и к. моменту баланса механического сумматора що становится равным исходному.В процессе отработки возмушающеговоздействия реверсивный счетчик 6 подсчитывает число шагов, сделанных шаговым двигателем 8, а арифметическое устройство 19 непрерывно вносит поправку,учитывающую текущее значение передаточного коэффициента узла задания усилия. пружины, в результате подсчета,Благодаря большему быстрорействиюотработки возмущающего воздействия расширяется облас.ть применения устройствадля измерения давления и обеспечиваетсявоэможность измерения импульсных давлений.