Устройство для измерения давления

(ОО .л.тХЦ 1"ЧЮ коли екМБА О П юз Советских циалистицеских А Н ТЕ Республик УОР СКОМУ ВИДЕТЕЛЬСТ Зависимое от авт, свид Заявлено 20,711.1971 ( чьства-М, Кл, 6 011 710 686806/18-10) исоединением заяв осударствеииыи комитетСовета Министров СССРпа делам иэооретенийи открытий орите УДК 531.787.2(088,8 3. Бюллетень3алия 14, Х 1, 1973 публиковано 27. П та опубликован пи Авто,рыизобретения А. А. А Заявите.; Научно-икомплексной автом ТРОЙС РЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ЛЯ контрольно-ичмек манометрам ссацией,Изобретение относится крительной технике, а именнодискретно-непрерывной комп Известны устройства для измерения давления, содержащие упругий чувствительный элемент, сообщаемый с измеряемой средой через электропневматический клапан, системы дискретной и непрерывной компенсации, выходы которых подсоединены к цифровому отсчетному устройству, и индикатор перемещения чувствительного элемента, соединенный через двухпозиционный ключ с блоками управления систем дискретной и непрерывной компенсации,Известные устройства, имеют малое быстродействие, и показания их неопределенны изза инерционной механичеокой системы,В предлагаемим устройстве, с целью повышения быстродействия и увеличения устойчивости его работы, блок управления системой дискретной компенсации выполнен в виде дискретного датчика давления прямого преобразования, чувствительный элемент которого подсоединен к электропневм аттическому клапану,На чертеже представлена схема устроиства.Измеряемое давление Рх через трехходовой электропневматический клапа 1 н 1 подается лаев, Т, М. Алиев, А, А. Тер.Хачатуров,. Щербинин и И, М. Барденштейн следовательский и проектный институтатизации нефтяной и химической промышленност под мембрану 2 н на вход дискретного датчика 3 давления прямого преобразования, Давление Рх изменяется по принципу динамической силовой компенсацш двумя систсмамн,5 дискретной и непрерывной.Система дискретной компенсации имеетподъемно-навешивающпй механизм, состоящий пз набора грузов 4, перемещаемых с помощью втулок 5, закрепленных на итанге 6.10 Подъемная штанга 6 совершает поступательное движение прн вращении гайки 7 двигателем О,Размер втулок 5 по высоте выбран так, чторасстояние между подвешенными на нпх гру 1 в зами 4 равно шагу винтовой пары штанга 6 -гайка 7. Таким образом, прн повороте гайки 7на 360 в направлении опускания штанги нижний груз 4 ложится на грузовую тарелку 9,действующую непосредственно на мембрану2 о 2. При следующем обороте гайки 7 на первьшуже лежащий на тарелке 9 груз 4 ложитсявторой и т. д что позволяет по числ оборотов судить о количестве действующих на чувствительный элемент грузов 4,2 В Число оборотов гайки 7 отсчитывает;я датчиком 1 О импульсов, сигнал которого поступает через ключ 11 на вход старил х разрядог,электронного цифрового реверсивного сче 1- чика 12. Прн опускании грузов 4 датчик 1030 выдаст сигнал на шину сложения (:, +:. )3счетчика 12, а при подъеме груза - на шину вычитания ( - ),Система непрерывной компенсации предназначена для созданоя точного компенсирусощего усилия в пределах веса,одного груза в процессе изменения, В нерабочее время эта система компенсирует вес грузовой тарелки 9 и жесткого центра, упругую силу мембраны 2, а также изменение этих сил в зависимости от температуры и других условий.Переменная по знаку и величине непрерывная компенсирующая сила создается рычагом 13 и изменяется при перемещении груза 14 микрометрическим винтом 15. Винт приводится во вращение встроенным в рычаг 13 электродвигателем 16,Величина компенсирующец силы илп пропорциональное ей перемещение груза 14 отсчитывается с помощью датчика 17 оборотов мпкромесрп еского винта 16 млад 1 счс раз рядами электронного реверсивного счетчика 12, причем прп возрастании силы сигналы от датчика 17 поступают на шину сложения (+) хсладшего разряда счетчика, я при уменьшении силы - на шину вычитания ( - ), Сигналы от датчика 17 поступают на счетчик 12 через ключ 18, управляемый сигналом Измерение, Положение мембраны 2, т. е, отклонение ее от нейтрали под действием каких-либо сил, сонтролируется бесконтактным индикатором 19 малых перемещений, имеющим в качестве чувствительного элемента перемещения дифференциальЪусо емкость 20 с одной подвижной и двумя неподвижными плсстинамп, Подвсжная средняя пласт)слс жестко связана с чувствительным элементом давления мембраной 2 так, что при отклонении мембраны 2 от нейтрального положения на выходе индикатора 19 появляется сигнал, соответствующий направлению отклонения, (перекомпенсации или недокомпенсации) .Этот сигнал подается на двухпозиционный ключ 21, управляющий направлением вращения двигателя 16 рейтерного механизма через блок 22 управления системы непрерывной компенсации. При этом сигнал недокомпенсации вызывает либо увеличение компенсирующей силы, что соответствует вращению двигателя 16 в одну сторону, либо уменьшение компенсирующей силы (вращение двигателя в противоположную сторону), В первом случае счетные импульсы от датчика 17 поступают на шину (+) младших разрядов реверсивного счетчика 12, во втором случае - ня шину ( - ) этого счетчика,Перед началом измерения полости мембраны 2 и датчика 3 находятся под атмосферным давлением. Если сигнал измерения отсутствует, ключи 11 и 18 закрыты, а двухпозиционный ключ 21 связывает индикатор 19 с блоком 22 управления системы непрерывной компенсации. Поэтому, если мембрана 2 находится в неравновеснох положении из-за сползания нуля, то иодлкатор 19 управляет переме 15 20 25 30 35 40 л 5 50 55 60 щением груза 14 до тех пор, пока рычаг 13 не вернет мембрану 2 в нейтральное положение.Импульсы датчика 17, возникающие при перемещении груза 14, не пропускаются на счетчик, так как закрыт ключ 18, После возврата мембраны 2 в нейтральное положение выходной сигнал индикатора 19 пропадает. Таиим образом происходит отработка, нуля, после чего прибор готов к,измерению, что и отмечается блоком 23 сигнализации,Измерение, давления начинается .подачей всхему сигнала Измерение, Этот сигнал открывает ключи 11 и 18, запускает дискретныйдатчик 3 давления, через ключ 21 открываетиндикатор 19 и открывает электроуправляемый клапан 1 на входе измеряемого давления, подавая тем самым добавление под мембрану 2 и на вход датчика 3. При этом датчик 3действует на систему дискретной компенсации,навешивая на тарелку 9 необходимое числогрузов 4. По мере опускания каждого грузясчетные импульсы датчика 10 поступают нашину (+) старших разрядов счетчика 12.Одновременно с работой системы дискретной компенсации индикатор 19, получая сигнал разбаланса между давлением и силой огдифференциальной емкости 20, через блок 22воздействует на двигатель 16 системы непрерывной компенсации, создавая усилие на мембрану 2. При вращении винта 15 счетные импульсы от датчика 17 поступают,ня пишу(+) младших разрядов счетчика 12. Б момент компенсацп (когда входное дявленис нсизменяется, что отмечается также блоком 23сигнализации) счетчик 12 показывает величину измеряемого добавления,Прибор остается включенным и при изменении давлениянапример уменьшении, и работает следующю обр,азом,Когда на входе датчика 3 давление изменяется, последний вырабатывает новьш сигнал,соответствующий измененному состоянию Рх,и, управляя двигателем 8 системы дискретной компенсации, поднимает, необходимое число грузов 4, При этом счетные импульсы отдатчика 10 поступают на шину ( - ), старших разрядов счетчика 12 (показания Вьлчитсются). Одновременно на вход индикатора 19поступает разбаланс другого знака от дифференциальной емкости 20 и через блок 22 управления, двигатель 16 начинает вращатьсяв сторону уменьшения силы, десствусощел нямембрану 2, При этом счетные импульсы отдатчика 17 поступают на шину ( - ) счетчика 12.Таким образом, устройство постоянно следит за величиной измеряемого давления, а показания счетчика 12 в каждый момент времени соответствуют измеряемому Рх,Оплсанный алгоритм устройства, когда одновременно с работой системы дискретнойкомпенсации вступает в работу и системаВ 2 365 5 б лиюреру непрерывной компенсации, позволяет иметь преобладание компенсирующей силы над измеряемым давлением, когда величина послед- нето близка к значениям, уравновешиваемым только оистемой дискретной компенсации. В этом случае после того, как опущено необходимое целое число грузов 4, система непрерывной компенсации уменьшает силу от рейтерного механизма, и счетные импульсы от последнего вычитаются из показаний счет. чика. Предмет изобретения Устройство для измерения давления, содержащее упругий чувствительный элемент, сообщаемьш с измеряемой средой через электропневматический клапан, системы дискретной н непрерывной компенсации, выходы которых подсоединены к цифровому отсчетному 5 устройству, и индикатор перемещения чувствительного элемента, соединенный через двух- позиционный ключ с блоками управления систем дискретной и непрерывной компенсации, отличающееся тем, что, с целью повышения 10 быстродействия и увеличения устойчивостиработы, в нем блок управления системы дискретной компенсации выполнен в виде дискретного датчика давления прямого преобразования, чувствительный элемент которого подсоединен к электропневматическому клапану.