Устройство для измерения давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 801 1 011. 110 ТЕНИЯАН ТЕЛЬСТВУ АВТО) 54) УСТРОЙСТВО ЕНИЯ осится к области ьной техники и ано для измере- н газообразных ия - повышение авления в нестакорпусе датчика тонкостенный УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 4172137/24-1004.01.8730.07.88. Бюл, У 28Всесоюзный заочный минститутЮ.С,Иванов, А.А.Луки(57) Изобретение от контрольно-измерите может быть использо ния давления жицких сред. Цель изобрете точности измерения д ционарном режиме. В размещен резонатор цилиндр 2, который вместе с возбудителем 5,приемником 6 колебаний и усилителем 8 образуют замкнутый контуравтоколебательной системыЧастотаколебаний цилиндра 2 связана функциональной зависимостью с измеряемымдавлением. Коррекция температурнойпогрешности осуществляется в вычислительном блоке, куда поступают сигналы.усилителя 8, измерительной схемы 9 датчика температуры 3, измеряющего температуру резонатора, и дополнительной измерительной схемы 10 дополнительного датчика температуры 4,измеряющего температуру корпуса 1.Кроме того, измерительные схемы 9 и10 подключены через дискриминатор 11к компаратору 12, выходной сигналкоторого поступает в вычислительныйблок, что повьниает быстродействиевычислений. 1 ил.К Г(РТ рТ) т- (Тцу ь Т) э Ц = и (Тк),вычисляется оценка измеряемого давления Р.Зависимость Г = Р(Рт, Тз, ЛТ)устанавливается при градуировке дат 50чика в термостате с температурои Тчи быстрой прокачке через полость ЧЭжидкости под давлением Р с температу-рой Т,Выходы измерительных схем 9 и 10подключены также к дискриминатору 11,в котором вырабатывается сигнал,пропорциональный разности напряжений Ци Би, соответственно, разИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения давления жидких сред в системах контроля и управления,Целью изобретения является повышение точности измерения давления внестационарном режиме.На чертеже показана принципиальнаясхема устройства.Устройство содержит датчик давления, включающий корпус 1, чувствительный элемент ЧЭ (цилиндр) 2, датчик 3 температуры, дополнительныйдатчик 4 температуры, возбудитель 5и приемник 6 колебаний ЧЭ и подводящий штуцер 7, усилитель 8 системывозбуждения, измерительные схемы 9,10 датчиков температуры, дискриминатор 11, компаратор 12.Чувствительный элемент 2 закреплен в корпусе 1 датчика. Первыйдатчик 3 температуры устанавливаетсяна ЧЭ 2 так, чтобы не демпфироватьколебания ЧЭ (на торце или утолщенной части ЧЭ). Дополнительный датчик4 температуры устанавливается в корпусе 1. В полости корпуса 1 концентрично с ЧЭ 2 расположены возбудитель5 и приемник 6 колебаний ЧЭ, соединенные с выходом и входом усилителясистемы 8 возбуждения. Датчики 3 и 4температуры подключены соответственно к измерительным схемам 9 и 10. Измеряемая среда подводится к ЧЭ черезштуцер 7. Выходы измерительных схем9 и 10 через дискриминатор 11 соединены с компаратором 12. Выходные сигналы усилителя 8 измерительных схем9 и 10 и компаратора 12 поступают ввычислительный блок (не показан).Устройство работает следующим об, разом.Чувствительный элемент 2 вместе свозбудителем 5 и приемником 6 колебаний и усилителем 8 образуют замкнутый контур электромеханической автоколебательной системы, в которой устанавливаются автоколебания, частотакоторых равна частоте 1 собственныхколебаний тонкостенного ЧЭ 2, Этачастота Г связана с измеряемым давлением Р функциональной зависимостью.Кроме давления Р, на частоту Г собственных колебаний оказывают влияниетемпература ЧЭ 2-ТЧЭ и механическиенапряжения, возникающие при разноститемператур корпуса 1 Т 1, и чувствительного элемента 2 Т, Таким обраЦЯзом, статическая характеристика датчика давления имеет вид функции трехпеременных Г = Р(Р, Т ЛТ). Приэтом полагается, что возникающиемеханические напряжения в стенке ЧЭ 2пропорциональны разности температуркорпуса 1 и ЧЭ 2: дТ = Т, - ТДатчик 3 температуры вместе сосвоей измерительной схемой 9 преобразует температуру чувствительного элемента в сигнал Б, один из параметровкоторого (амплитуда или частота) 15 пропорционален температуре датчика3. Эта температура имеет отличие.дТот температуры ЧЭ 2, равное 8 Т= Т - Тч , где Т - температуратермодатчика.20 Датчик 4 температуры устанавливается на поверхности или в объемекорпуса 1 датчика давления, причемдля него могут быть обеспечены наилучшие условия теплопередачи по 25 сравнению с датчиком 3 температуры.Для датчика 3 такая возможность затруднительна в связи с ограниченнос,тью свободной (не участвующей в колебаниях) поверхности ЧЭ 2.30 На выходе измерительной схемы 10,подключенной к датчику 4, возникаетэлектрический сигнал Б , один из параметров которого (амплитуда или частота) пропорционален температурекорпуса 1.Выходные сигналы усилителя 8,измерительных схем 9 и 10 через соответствующие преобразователи поступают в вычислительный блок, где позаданному алгоритму, а именно из решения системы уравнений:Формула изобретения Составитель И.НевскийТехред М,ХодафничКорректор О.Кравцова Редактор М.Келемеш Заказ 3773/43 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 14 ности Т и Т . Если разность 11 - Б становится меньпе, чем заранее заданная малая величина, то компаратор 12 меняет на своем выходе уровень сигнала, который поступает в вычислительный блок как признак наступления стационарного режима. При этом от указанного алгоритма можно перейти к более простому Г = Р (Р, И ),1 благодаря чему удается повысить быстродействие выщслений и уменьшить загрузку процессора.Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерения давления в условиях нестационарного температурного режима. Устройство для измерения давления 1 содержащее датчик давления с частотным выходом, включающий корпус, в котором размещены чувствительный элемент. в виде тонкостенного цилиндра,4.возбудитель и приемник колебаний цилиндра, а также датчик температуры,установленный на нерабочей части цилиндра, усилитель, подключенный квозбудителю и приемнику колебаний,измерительную схему, в которую включен датчик температуры, и вычислительный блок, на входы которого под О ключены выход усилителя и выход измерительной схемы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьшения точности, в него введены последа.вательно соединенные дискриминатори компаратор, а также дополнительный датчик температуры, размещенныйна корпусе датчика давления, и дополнительная измерительная схема, вкоторую включен дополнительный дат"чик температуры, причем выходы обеих измерительных схем соединены свходами дискриминатора, а выход компаратора подсоединен к вычислительному блоку, на вход которого подклю чен также выход дополнительной измерительной схемы.