Система возбуждения для вибрационночастотного датчика

(22) Заявлено 270875 (21) 2170580/18-25с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 15.11,79. Бюллетень М 4Дата опубликования описания 15.11.79 арственный комитеСССРделам изобретенийи открытий по 53) УДК 5 З 2, 1 З 7(72) Авторы изобрете А.А. Абдулаев, Г.С. Бунят В.За Скоб сследовательский и проектныйексной автоматизации нефтянохимической промышленности Научно по ком ститут 71) Заявител(54) СИСТЕМА ВОЗБУУ(ДЕНИЯЯ ВИБРАЦИОННО-ЧАСТОТНОГО ДАТЧИКА ИзОбретение относится к областиизмерения реологических характеристик жидких сред, в частности к вибрационно-частотным датчикам, в которых используется зависимость затухания механической колебательной системы - вибратора от воздействия измеряемой физической величины,Известен вибрационно-частотныйдатчик, работающий в режиме свобод 10ных колебаний, Система возбуждениятакого датчика состоит иэ вибратора,усилителя, устройства выделения огибающей, двухуровневого устройствасравнения.,Затухание свободно колеблющегося в контролируемой среде механического вибратора представляетсякак функция времени спада амплитудысвободных колебаний от верхнего фиксированного уровня до нижнего 1),Недостатком данной системы возбуждения является изменение амплитуды механических колебаний в процессе измерения,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретениюявляется система возбуждения к датчикам, работающим в режиме автоколебаний. Система возбуждения длявибрационно-частотного. датчика содержит вибратор в виде возбуждающего и приемного преобразователей, усилитель, образующий с вибратором автоколебательную систему 2.Недостатком данной системы возбуждения является необходимость измерения напряжения или тока (рассогласования) в пределах, определяемых диапазоном преобразования измеряемой величины.Целью изобретения является расширение диапазона измерений.Цель достигается за счет того, что приемный преобразователь вибратора снабжен сравнивающим устройством, один иэ входов которого соединен с приемным преобразователем, а второй с задатчикома нулевой и единичный выходы сравнивающего устройства последовательно соединены с нулевым и единичным входами триггера соответственно, нулевой выход которого соединен с управляющим входом ключа прямого входа усилителя, а единичный выход - с управляющим входом ключа фаэоинверсного входа усилителя, причем вторые входы ключей соединены с приемным преобразователем, а выход усилителя соединен с возбуждающим преобразователем вибратора.На чертеже представлена схема системы возбуждения для вибрационночастотного датчика.Система возбуждения для вибрационно-частотного датчика состоит из вибратора 1 с приемным и нозбуждающим преобразователями, сравнивающего устройства 2 с импульсным выходом, задатчика 3, триггера 4, электронных ключей 5, б, усилителя 7 с прямым и фазоинверсным входом. 10Система возбуждения для вибрационно-частотного датчика работает следующим образом.Синусоидальный сигнал с выхода вибратора 1, пропорциональный ампли туде механических колебаний, поступает в сравнивающее устройство 2 для сравнения с уровнем задатчика 3, Если мгновенное значение сигнала превысит уровень задатчика, то в ближайший момент времени, когда мгновенное значение сигнала станет равным О, на единичном выходе сравнивающего устройства 2 появляется импульс, который поступая на единичный вход триггера 4 ставит его в состояние 1, триггер открывает ключ 5 и закрывает ключ 6Если мгновенное значение сигнала меньше уровня эадатчика, то н ближайший момент времени, когда мгновенное значение сиг- З 0 нала станет равным О, появляется импульс на нулевом выходе сравнивающего устройства 2, триггер 4 перебрасывается в состояние О, открывая ключ б и закрывая ключ 5, 35 Сигнал возбуждения с прямого входа усилителя 7 ноздействует на вибратор синфаэно скорости механических колебаний, вносимое затухание оказывается отрицательным и автоколеба ния возрастают, а если сигнал возбуждения поступает на вибратор через фаэоиннерсный вход, то вносимое затухание будет положительным и амплитуда колебаний вибратора затухает,Предположим ключ б открыт, а ключ 5 закрыт, тогда амплитуда колебаний вибратора 1 возрастает и после того,. как ее уровень превысит уровень задатчика, триггер 4 перебросится, открывается ключ 5, закрывается кпюч б, и амплитуда колебаний вибратора 1 спадает. Когда уровень амплитуды станет меньше уровня задатчика, триггер 4 перебросится, открывается ключб, закрывается ключ 5, и весь процесс повторяется заново. Посколькукоэффициент усиления усилителя 7не изменяется во времени, то скоростьроста амплитуды колебаний и ее спада,а следовательно время между переключениями и частота переключений триггера 4 зависят от затухания вибратора. При этом средний по времени коэффициент заполнения последовательностипрямоугольных импульсов с любого выхода триггера 4 линейно зависит отзатухания вибратора,Расширение диапазона измеренияи цифровая форма выходного сигналапозволяют использовать изобретениев вибрационно-частотных первичныхпреобразователях для различных систем автоматического контроля и управления,Формула изобретенияСистема возбуждения для вибрационно-частотного датчика, содержащая вибратор в виде ноэбуждающего и приемного преобразователей, усилитель, образующий с вибратором автоколебательную систему, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, приемный преобразователь вибратора снабжен сравнивающим устройством, один из входов которого соединен с приемным преобразователем, а второй с эадатчиком, нулевой и единичный выходысравнивающего устройства последоватедьно соединены с нулевым и единичным входами триггера соответственно, нулевой выход которого соединен с управляющим входом ключа прямого входа усилителя, а единичный выход - с управляющим входом ключа фазоинверсного входа усилителя, причем вторые входы ключей соединены с приемным преобразователем, а выход усилителя соединен с возбуждающим преобразователем вибратора,И:точники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 188751, кл, 6 О11/16, 1966,2, Авторское свидетельство СССР9 366390, кл. С 01 И 11/16, 1973,697 В 82 ников а Корректор едактор И. Шубин апп Заказ 6919/31 1130 илиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул, Проектная,4 Составитель Н,. ПлоТехоед 9 ЧужикТираж 1073ИИПИ Государственногопо делам изобретенийМосква ЖРаушс Подписное комитета СССР и открытий ая наб. д. 4