Измерительный преобразователь давления

СОаЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК в)Я 1. 9/04 ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Преобразователи давления измери тельные электрические с силовой компенсацией ГСП и преобразователи электросиловые. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3,9026.218 ТО. - ЦНИИТЭИМС, 1976, с. 14-16, с. 40-41.Преобразователь измерительный взрывозащищенный Сапфир-Ех, Тех- ническое описание и инструквия по эксплуатации 08919177 ТО. - 1987, с, 27-28, с. 32. 2(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения, давления. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключения влияния текучести и гистерезиса упругого чувствительного элемента и тензомодуля под действием статических нагрузок. Измерительный преобразователь давления содержит упругий чувствительный элемент 1, тензомодуль 5, усилитель 7, преобразователь 2 силы, состоящий из постоянного магнита 4 и катушки 3, дифференциальный усилитель 9, генератор 10 пилообразного напряжений, дополнительный усилитель выход которого подключен параллельно к двум цепям, одна из которых состоит из последовательно включенных нуль-органа 13, одновибратора 15 и схемы 171601532 выборки и хранения, а другая - изпоследовательно включенных инвертора,нуль-органа 12, одновибратора 14 исхемы 16 выборки и хранения. Выходы обеих схем выборки и хранения подключены к входам сумматора 18. Суммирова Изобретение относится к измери 1трельной технике, в частности, к уст 1ройствам для измерения давления. 15Целью изобретения является повышФние точности измерения за счетисключения влияния текучести и гисте 1рФзиса упругого чувствительного элегмента и течзомодуля под действием 20статических нагрузок,На фиг. 1 изображена структурнаясхема преобразователя; на Фиг. 2 -днаграмма выходного напряжения тензомодуля, 25Преобразователь состоит из упруг 1 эго чувствительного элемента, например, сильфона 1, преобразователя 2силы, включающего катушку 3 и постоянный магнит 4, тензомодуля 5 с рычагом 6, первого 7 и второго 8 усилителя, дифференциального усилителя 9,генератора 10 пилообразного напряжения, инвертора 11, первого 12 и второго 13 нуль-органов, первого 14 ивторого 15, одновибраторов, первой 1635и второй 17 схем выборки и хранения,сумматора 18.Упругий чувствительный элемент 1жестко связан с одним из концов рычага б тензомодуля 5. Выход тензомодуля 5 соединен с входом первого усилителя 7, выход которого соединен синвертирующим входом дифференциального усилителя 9, соединенным такжес информационными входами первой 16и второй 17 схем, Выход инвертора 11соединен с входом последовательносоединенной цепи, состоящей из первого нуль-органа 12 первого одновиб 150ратора 14, Выход одновибратора 14соединен с управляющим входом первойсхемы 16 выборки и хранения, Выходсхемы 16 соединен с первым входом сумматора 18, Выход второго нуль-органа13 соединен с входом второго одно 55вибратора 15, выход которого соединенс управляющим входом второй схемы17 выборки и хранения, Выход схемы ние сиг:алов со схем 16 и 17, формируемых в .моменты времени, когда давление от преобразователя силы уравнивается с измеряемым давлением,обеспечивает повышение точности,2 ил,17 соединен с вторым входом сумматора 18. Выход дифференциального усилителя 9 соединен с,входом второго усилителя 8, выход которого соединен. с входом катушки 3 и входом инвертора 11 и второго нуль-органа 13. Выход генератора 10 пилообразного напряжения соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя 9,Преобразователь работает следуюшим образом. Тензомодуль 5, первый усилитель 7, дифФеренциальный усилитель 9, второй усилитель 8 и преобразователь 2 силы через рычаг 6 тензомодуля 5 образуют следящую систему, отслеживающую сигнал на неинвертирующем входе дифференциального усилителя 8. Так как на неинвертирующнй вход дифференциального усилителя 9 с генератора 10 поступает переменное напряжение треугольной формы (фиг. 2 а), то на его инвертирующем входе вследствие большого коэффициента усиления усилителей 7-9 практически повторяется это напряжение. При подаче на вход сильфона 1 контролируемого давления Р, образующего силу Р, создающую статическую нагрузку Р т (фиг. 2 б), сигнал на входе катушки 3 изменяется так (фиг. 2 в) что суммарная нагрузка на тензомодуль 5 имеет треугольную форму, не зависимую от входного давления, Отсюда видно, что выходной сигнал первого усилителя 7 в момент равенства нулю тока в.катушке 3 пропорционален входному давлению Р. Фиксация нулевых значений выходного сигнала усилителя 7 (тока в катушке 3) при прохождении нулевой точки как снизу вверх (фиг. 2), так и сверху вниз производится посредством нуль-органов 12 и 13, которые через соответствующие одновибраторы 14 и 15 подают управляющие импульсы на схемы 16 и 17 выборки и хранения,5 1 бОВ сумматоре 18 сигналы с выходов схем 16 и 17 суммируются, масштабный коэффициент суммирования устанавливается равным 0,5. Суммирование напряжений в точках г и д (фиг. 2) устраняет гистерезис системы, так как это эквивалентно усреднению при прямом и обратном ходе при снятии статической характеристики.Таким образом, устраняется погрешность, определяемая текучестью и гистерезисом материала.(упругого чувствительного элемента и тензомодуля под влиянием статических нагрузок, определяемых измеряемым давлением. 1532 6напряжения, второй усилитель, инвертор, первый и второй нуль-органы,первый и второй одновибраторы, первая и вторая схемы выборки и хранения 5и сумматор, при этом выход первогоусилителя соединен с инвертирующимвходом дифференциального усилителя,с неинвертирующим входом которогосоединен выход генератора пилообразного напряжения, выход дифференциального усилителя соединен с входом второго усилителя, выход которого подключен параллельно к инвертору, кпервому нуль-органу и к катушке преобразователя электрического сигналав силу, который установлен противоположно упругому чувствительному элементу, причем его катушка закреплена М на рычаге, а постоянный магнит -на корпусе, первый нуль-орган черезпервый одновибратор подключен к управляющему входу первой схемы выборки.и хранения, инвертор через второй 25 нуль-орган, второй одновибратор подключен к управляющему входу второйсхемы выборки и хранения, причем информационные входыпервой и второйсхем выборки и хранения подключены 30 параллельно.к выходу первого усилителя, а их выходы подсоединены к первому и второму входам сумматора, выход которого является выходом измерительного преобразователя давления. Формула изобретения Измерительный преобразователь давления, содержащий размещенный в корпусе упругий чувствительный элемент, жестко связанный с рычагом тензомодуля, выход которого соединен с входом первого усилителя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния текучести и гистерезиса упругого чувствительного элемента и тензомодуля, в него введены преобразователь электрического сигнала в силу, состоящий из постоянного магнита и катушки, дифференциальный усилитель, генератор пилообразного