Преобразователь давления

Союз Советских Социалистических Республик(11) 593083 1) Дополнительное к авт. Заявлено 03 08 7 3 946 86/1 8-1 0 М. Кл,Я 01 Ь 7/16 соедине заявкиГосударственный иомитет Совета Министров СССР по делам изобретений н открытийАвторыизобретения 1) Заявитель ий эрдена Ленина политехнический инсти им, М. И. Калинина нинг 54) ПРЕОБР АЗОВ А Т 1 Изобретение этнэситс троения, в частнэсти, кк области приэорстройствам для змерения д н Известны преээразэватели давления с время-импульсным выходным сигналэм, используюшие весовэй эпэрный элемент в сочетании с неуплотненным порцнем, построенные по методу двухтактного интегрирования давления 11,Известные преээразэватели давления не обеспечивают высокой точности измерения.Наибэлее близким к изэбретению пэ технической сушнэсти является преэбразэватель давления, кэторый сэстэит из запэлненной рабочей жидкэстью камеры, сэединеннэй с измеряемой соедой через нерегулируемый дрэссель, и неуплотненного поршня, вывешенного поплавком и размеценнэгэ во врашаюшейся втулке, Над поршнем размещен электромагнит, сердечник кэтэрэго испэльзэван в качестве эпэрногэ груза, а эбмэтка пэдкл чена к элэку управления, Крайние пэлэжения поршня фиксируются подключенными к блоку управления датчиками положения - кэнтак тами. Прямой ход поршня на заданное перекте20юо- шение осушествляется усилием от измеряемго давления, а обратный - за счет стабильного веса сердечника электромагнита.В этом преобразователе давпения неуплоненный поршень эднэвременнэ выполняетфункции истэчника эбразцовогэ давления всэвэкупнэсти с весэвым эпорным элементом, интегрирующего устрэйства в совокупнэсти с нерегулируемым дрэсселем и ука -1 О зателя выходного сигнала интегратора -объема протекающей жидкости, чтоосушествляется датчиками положения по перемещению поршня 121,Такое сэвмешение функций упрэшает5 кэнструкцио преээразэвателя, но ограничивает точность измерения, так как приводит к следующему противоречию: с однойстороны, для повышения тэчнэсти заданияэбразцэвэгэ давления, а также точностиинтегрирования давления необхэдимо стремиться к уменьшению перемещения поршня(в точных датчиках давления, в частностиеталэне давления, допустимые перемещенияпэршня ограничиваются долями микрона), а 5 с другой стороны, для уменьшения погреш593 О 933 ности сравнения интегралов и выявленияизмерительньх интервалов времени следуетувеличивать, перемещения поршня, так какчувствительность датчиков положения ограничена, у также большое влияние оказываютпомехи, в частности вибрации при малыхперемещениях,Белью настоящего изобретения являетсяповышение точности измерения давления.Это достигается тем, чтэ предлагаемыйпреобразователь давления, содержащий заполненную рабочей жидкостью камеру, соединенную с измеряемой средой через нерегулируемый дроссель, неуплотненный поршеньс грузом, механизм установки которого соединен с выходом устройства управления,и датчики положения поршня, снабжен реверсивным двигателем, а в камере установленмикрэвинт, снабженный датчиками положения, при этом микровинт через редуктор 20связан с валом реверсивного двигателя,обмотка которого через усилитель подключена ж выхэду датчика положения поршня,а датчики положения мнкровинта соединеныс входом устройства управления, 25На фиг, 1 схематически показан описываемый преобразователь; на фиг. 2 - диаграмма егэ рабэты.Преэбразэватель содержит камеру 1 сжидкостью, которая через нерегулируемый 30дрэссель 2 соединена с измеряемым давлением Рх, вращающуюся втулку 3, неуплотненный поршень 4, механизм 5 наложениягруза, управляемый сигналами с выходеустройства управления 6, Перемещениепоршня измеряется датчиком 7 положения,например, емкэстным, а выходной электрический сигнал датчика усиливается усилите/лем 8, выход которого подключен к обмотке управления реверсивного двигателя 9. 40Вал двигателя через редуктор посредствомлапки 10 и пальцев 11 связан с микровинтэм 12, размещенным в камере 1. Сравнение заданных в двух тактах значений инте 45гралов- дискриминация угла 9 поворотамикрэвинга осуществляется фэтэдатчиком 13,сигнал которэгэ через усилитель 14 поступает на устройс,твэ управления 6.Устройство управления формирует им 50пульсы 1 и, длительность которыхравна времени вращения микровинта на заданный угол Аидов первом и втором тактахинтегрирования,Преобразователь работает следующим55образом,В исхэднэм состоянии поршень заарретнрован. При снятии арретира пэ сигналу сустройства управления 6 в первом тактеинтегрирования жидкость под действием60измеряемого давления натекает в камеру 1 4через дроссель 2 с гидравлическим сопро-тивлением Я К и стремится вытеснить пор-шень 4 вверх, Перемещение поршня преоб-разуется датчиком 7 в напряжение, которое усиливается усилителем 8 и прикладывается к обмотке управления реверсивного двигателя 9, При положительном управляющем напряжении двигатель вращаетсяв направлении вывинчивания микровинта, ичерез некоторое время задержки АТ егоскорость вращения ООу устанавливаетсяпостоянной. При атом угол Ч поворота вала растет:Р аС,Хагде К - коэффициент передачи замкнутойцепи следящего астатическогэ уравновешивания (узлы 3,7,8,9,12), преобразующейрасход 4 и угловую скорость ФРхУгол И задан двумя уровнями дискриЯкминации и Т.и. практически его удобносделать равным одному (нескольким) оборотам вала.У .ЭТаким образом, в течение времени х,когда микровинт пэворачивается на уголА Чо от г дэ ц, осуществляется первый такт интегрирования, и формула измерения имеет видА,.Ра.коВо втором такте по сигналу с устройст.ва управления в течение задержки И д осу-ществлЯетсЯ наложение гРУза весом Го:Р .где Ь - эффективна плошадь поршня, Поршень стремится опуститься, а жидкостьвытечь из камеры через дроссель с расходомпод действем разности давлений Р(РО-Рк).о" РРасход 6 ф= " через время задержки ФАКотслеживается цепью следящего астатическо;- го уравновешивания. Так как во 2-м тактепоршень перемещается в обратном направлении, напряжение на выходе датчика.7 положения и на выходе реверсивного двигателя 9 изменяе знак, и вал двигателя начинаетизменяет знак, и вал двигателя начинаетвращаться в обратном направлении, проходязаданные значения угла 2 и ф в обра 1ном направлении, при этом устройствоуправления 6 сформирует измерительныйинтервал 12 .Во втором такте формула измерения имеет вид:ф 2дФ- 1 (Р "Р ) М.оо хС учетом равенства значений интеграловв обоих тактах интегрирования Ло, а так-,же при условии постоянства гидравлического сопротивления Я и и коэффициента передачи К в течение цикла измерения сравни593093 Преобразователь давления, содержащий 10 заполненную рабочей жидкостью камеру, соединенную с измеряемой средой через нерегулируемый дроссель, неуплотненный поршень с грузом, механизм установки которого соединен с выходом устройства уп . 15 равления, и датчики положения поршня, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью поФиг О, СафоновБогдан Корректор С, Гарас С остави те танова Техред А, Подписноета Совета .Министроний и открытийская наб., д. 4/5 Тираж 1112 ударственного комите по делам изобрете Москва, Ж, Рауш+Д Ф Ьф (единицы-десятки секунд) полу 1чим2хх о1 2 формула изобретения вышения точности измерения давления, онснабжен реверсивным двигателем, а в ка.мере установлен микровинт, снабженныйдатчиками положения, при этом микровинтчерез редуктор связан с валом реверсивного двигателя, обмотка которого через усилитель подключена к выходу датчика положения поршня, а датчики положения микровинта соединены с входом устройствауправления,Источники информации, принятые во внимание при эскпертизе:1, Лобан В. И., Моисейченко В. С,Интегрирующий грузопоршневой преобразователь давления. Труды ЛПИ, Л., 1975,2. Авторское свидетельство СССР430294, кл, 301 4 716, 1974,