Манометр

эйтйьт".честя беолс,. 1 Л 4 Ь, ООИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сюз Соде л,".Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. спид-ву 170/10 2) Заявлено 22.01.76 (21 1) М. Кли 0 01 1. 7/06 заявки И с присоедин юсударстввнный июмит Саввтв Министраа ССС пю делам изобретенийи юткрытий(45) Дата опубли ллегень Яа 1 5.04 531.787,9 санин,23.06.77 ован(72) Авторы изобретен И. Лобан и В. С. Моисейченко градский ордена Ленина политехнический институ им. М. И; Калинина 71) Заявитель НОМЕТ г, Наи п е ага более близким по технической сущности кр дл емому является манометр уравновешивания, содержащий сильфон, на дне которого укреплен рычаг, соединенный с основанием специальной пружиной, мягкой в,направлении угла поворота рычага 21. На длинном плече рычага укреплены подвижная пластина емкостного электрического преобразователя (датчика) перемещения рычага (преобразователя недокомпенсации ПН) и подвижная катушка магнитозлектрического обратного преобразователя (МЭП) (катушка силовой ком.пенсации), которая входит в зазор постоянного магнита МЭП. Для осуществления время. импульсного преобразования давления при использовании данного датчика в манометре осуществляется О широтно-импульсная модуляция (ШИМ) тока ста.бнлнзатора, питающего МЭПчто предполагает на.личие коммутирующего ток устройства (коммута.тора), управляемого с помощью схемы управления от преобразователя выходного напряжения П 11 во ременнои интервал аИзобретение относится к информационно-измерительной технике и может найти широкое применение для преобразования давлений во время. импульсный выходной сигнал и построения цифровых манометров,Известные преобразователи давления с время. импульсным выходным сигналом, построенные по методу двухтактного интегрирования, в качестве чувствительного к давлению элемента содержат неуплотненный поршень и характеризуются отсут. ствием статической ошибки и йогрешности от дрейфа нуля чувствительного элемента 111. Однако необходимость вращения, тщательной притирки поршневой пары строго вертикальное положение поршня центрирование весового опорного элемен. та с поршнем и т,д. значительно снижает надежность и помехоустойчивость, а значит и сужает область их применения.Известные компенсационные манометры (урав. новешивакия), как аналоговые, так и с частотно (широтно)-импульсной модуляцией тока стабилизатора, которая обеспечивает время.импульсный вькодной сигнал в качестве чувствительного элемента, содержат сильфон или мембрану и отличают. ся простотой и надежностью конструкции, Однако им свойственная статическая погрешность, обуслов.ленная жесткостью чувствительного элемента, ипогрешность от дрейфа нуля упругого элемента.Цель изобретения - повышение точности изме.рения.Указанная цель достигается тем, что в извест.ном манометре, содержащем сильфон, рычаг с опорой, магнитоэлектрический преобразователь с под.вижной силовой катушкой, включенной черезкоммутатор в цепь стабилизатора тока, и датчик перемещения рычага со схемой управления коммутатором, сильфон соединен с контролируемой средой через нерегулируемый дроссель и,на одном каркасе с подвижной катушкой установлены две катушки компенсации жесткости сильфона, причем катушки расположены на краях рабочего зазораОмагнитной системы, встречно скоммутированы между собой и включены в цепь стабилизатора тока 15 последовательно с подвижной силовой катушкой.Введение нерегулируемого дросселя на входе сильфона позволяет осуществить работу манометра в режиме двухтактного интегрирования давления, а введение катушек компенсации жесткости позволяет 20 исключить влияние жесткости сильфона на линейность инте,грирования давления.На чертеже изображена схема манометра.Неподвижный дроссель-капилляр 1 с одной стороны соединен с измеряемой сред ой, с другой - с сильфоцом 2, внутревяя камера 3 которого заполнена рабочей жидкостью. Подвижное днище сильфо.па жейко соединено с коротким плечом рычага 4.На длинном конце рычага 4 установлен каркас 5 с катушками магнитоэлектрического преобразователя, содержащего постоянный магнит 6 и маппто.провод 7. Одна силовая катушка 8 установлена в середине рабочего зазора с постоянной индукцией. Две дру-З гие катушки 9 компенсации жесткости сильфона расположены на краях рабочего зазора, где индукпия ме.няется по линейному закону. На конце рычага установлены два конт 1 кта 10 положения, включешгые на вход дискриминатора 11 перемещения со схемой управления выход которой соешшен с входом коммутатора 12. Через коммутатор 12 в цепь стаби.лизатора тока 13 вклкгчена силовая катушка 8.Кроме того. последовательно в цспь стабилизатора тока 13 встречно включены две катуцки компеиса ции 9,11 икл измерения начинается подачей импульса "Пуск" со схемы управления 11, в результате чего стабилизатор тока 13 подключается к схеме и с 50 некоторой зале 1 эжкой формируется импульс начала перяого такта ип сг 11 прованця, переключающий ком мутатор 1" в состояние, при котором силовая катушка 8 включается в цепь стабилизатора 13.МПри этом стабилнзированпый ток, прохоля по силовой катушке 8, создает опорное усилие, и в сильфоиной камере создастся образцовое давление, Через дроссель- капилляр 1 осуществляется постоянньш расход жпкости (жидкость вытекает) из 60 сильфонной камеры 3 в измерительную линию под действием разности опорного и измеряемого лавлещй, Сильфон 2 сжимается, его днище перемещается вверх, и длинное плечо рычага 4 замыкает нижний контакт 10. На выходе лискриминатора перемещения 11 формируется импульс, означающий конец первого такта интегрирования, и схема управления переключает коммутатор 12 в противоположное состояние, при котором силовая катушка 8 обесточивается.Таким образом, в сильфонной камере 3 снимается образцовое давление и осуществляется постоянный расход жидкости (жидкость натекает) в камеру 3 под действием измеряемого давления до тех пор, пока точка С длинного плеча рычага не замкнет верхний контакт 10, момент замыкания означает конец второго такта интегрирования.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществить преобразование давления во время-импульсный выходной сигнал.Время-импульсное преобразование по методу двухтактного компенсационного интегрирования давления в предлагаемом устройстве по сравнению с компенсационными манометрами позволяет ис. ключить статическую ошибку, обусловленную жесткостью сильфона, и погрешность нуля сильфона, которые являются определяющими, и позволяет упростить устройство в целом: линейное преобразо. вание перемещения в электрический сигнал (ПН по схеме М-ДМ) заменяется дискриминацией двух заданных уровней перемещений, т.е. упрощается датчик перемещения, исключается преобразователь напряжения в интервал времени.Формула изобретенияМанометр, содержащий сильфон, рычаг с опорой, магнитоэлектрический преобразователь с подвижной силовой катушкой, включенной через коммутатор в цепь стабилизатора тока и датчик перемещения рычага со схемой управления коммутатором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, сильфон соединен с контролируемой средой через нерегулируемый дроссель и на одном каркасе с подвижной силовой катушкой установлены две .катушки компенсации жесткости сильфона,причем катушки расположены на краях рабочего зазора магнитнэй системы, встречно скоммутировачы между собой и включены в цепь стабилизатора тока последовательно с подвижной силовой катушкой,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство Я" 430294, М. кл 6 01 1. 7/1 б, 1974.2. Туричин А.М. "Электрические измерения не. электрических величин. Энергия, 1966, с. 595-596 (прототип).Редактор Т Ивано хред О, Луговая 3 Подписноемитета Совета Министров СССений и открьний Раугнская наб д. 4/5 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Составитель И. Петрашень з 451/19 Тираж 1101 ЦНИИПИ Государственного к по делам изобре 113035, Москва. Ж