Устройство для измерения давления

(51) 4 1 0 УДАРСТВЕННЫЙ НО введены первыи утации и тай-приемников ны к сигнальным коммутации, вынены к вход илителя, в входом вто о блока коммутации,таймера подключенвходам первого и вкоммутации. этом выход управляю о блоко Устроиство поющееся те п, 1, о тчто, с це твил путем ьюмень- фе щения временколебаний кустройствомрезонатора,ода о днов мод абжено ебаний таймеру о тли ругон, оно с орможения коодключенпым й тво с по п. 2, тем, чтолебаний ре электрома 3. а ю(7) Всесоюзный заочный машиностроительный институт(56) Авторское свидетельство СССРФ 473072, кл, С 01 1. 11/00, 975.Авторское свидетельство СССРр 757888, кл. С 01 1 11/00, 980.(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, содержашее корпус,цилиндрический резонатор, приемникиколебаний, выходы которых подключенык входам дифференциального усилителявыход которого подсоединен к входамвозбудителей колебаний, при этомвозбудители и приемники колебанийразмещены равномерно по окружностивокруг цилиндрического резонао т л и ч а ю щ е е с я тем,с целью повышения точности изпутем учета влияния температуры, в него дополнительно и второй блоки комм мер, при этом выход колебаний подсоедин входам первого блок ходы которого подсо дифференциального у которого соединен с повышения быстроде119Изобретение относится к контроль-но-измерительной технике и можетбыть использовано для измерениядавления сплошных сред.Цель изобретения - повышение точности измерений эа счет учета влияния температуры.На фиг.представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 а - примерсоединения катушек электромагнитных 1 Овозбудителя и приемника колебанийдля возбуждения моды п=2, ш=1; нафиг. 2 б - то же, для моды п=4,ш=1; на фиг, 3 - блок-схема устройства с включением устройства торможения колебаний ЦР; на фиг. 4схемы блоков коммутации для п=2,4и ш=1,На фиг. 1 показаны цилиндрический резонатор (ЦР)1, возбудители 2 20колебаний, расположенные равномерновокруг ЦР с малым зазором относительно его поверхности; приемники3 колебаний, также равномерно расположенные вокруг ЦР по его поверхности; первый блок 4 коммутации;ифференциальный усилитель 5; блок6 управления; второй блок 7 коммутации.Приемники 3 колебаний подключены ЗОк сигнальным входам первого блокакоммутации 4, к выходам которогоподсоединены входы дифференциально го усилителя 5 . С выходом усилителя:5 связаны входы блока 7 коммутациии блока 6 управления. К выходу блока 7 коммутации подключены возбудители 2 колебаний. Выходами устройства являются выход усилителя 5 ивыход блока управления 6,40Устройство для измерения давления работает следующим образом.После включения питания блокравления 6 вырабатывает управляющий сигнал, поступающий на блоки 454 и 7 коммутации. В результате переключений, осуществляемых в блоках4 и 7, приемники и возбудители колебаний оказываются соединенными длявозбуждения требуемой моды колебаний (например, как на фиг. 2 а),Усилитель 5 с ЦР 1, возбудителями2 и приемниками 3 образует замкнутую электромеханическую автоколебатепьную систему, в которой возникают автокопебания с частотой Г 1,соответствующей моде п=2, ш=1, Через некоторый отрезок времени Т,764необходимый для измерения частотыблок 6 управления выдает второй управляющий сигнал, поступающий в блоки коммутации 4 и 7 для их переключения. Этот же сигнал поступает во вторичное устройство как сиг нал окончания измерения частоты Е и подготовки цифровых схем для измерения частоты Г . Измерение частоты Г 14 может начинаться лишь через время ЬТ, в течение которого колебания ЦР 1 с частотой уменьшатся до допустимых пределов.В результате второго переключения в блоках 4 и 7 коммутации возбудители и приемники колебаний соединены так, как показано на фиг. 2 б, Выходное напряжение усилителя 5, изменяющееся с частотой возбуждаемых автоколебаний 114, является вторым выходным сигналом, несущим информацию об измеряемой величине.Частоты колебаний ЦР 1 Е, и Г 14 связаны различными функциональными зависимостями с измеряемым давлением Р и возмущением (температурой)Х,р=(Р, е )При обработке выходных частотньпс сигналов устройства в цифровом вычислителе исключается влияние тем. пературы на показания устройства.Таким образом, в предлагаемом устрой. стве путем временного разделения измерительных каналов достигается инвариантность выходной величины по отношению к возмущению и устраняется погрешность измерений, вызываемая взаимными связями между системами возбуждения.Быстродействие устройства определяется временем измерения частот Г а Е 1,1, а также отрезком времени Т, необходимым для затухания свободных колебаний резонатора при переходе с одной моды на другую. Это время определяется добротностью резонатора: Ь Т= п В, где В - требу 7 Г .1 эемая степень подавления колебаний предыдущей моды, и может быть значительно снижено путем применения устройства торможения резонатора, расположенного вблизи поверхности резонатора и подключаемого к выходу блока 6 управления.15 3 11917чОдной из возможных реализации устройства торможения является электромагнит с полюсным наконечником, имеющий зазор, меньший, чем зазор возбудителей и приемников. Импульс блока 6 управления, осуществляющий коммутацию блоков 4 и , одновременно поступает в электромагниты 8. В результате силового взаимодействия электромагнитов 8 с поверхностью 10 ЦР 1 последний притягивается к ним вплотную и его колебания быстро затухают. Эти электромагниты желательно устанавливать в пучностях обеих мод колебаний.Следует отметить, что числа возб аемых мод колебаний определяютуждся выбранной структурой блока коммун тации и должны быть кратны низшеи выбранной моде, Блоки 4 и 7 коммутации представляют собой совокупность электронных или электромеханических переключателей, которые осуществляют подключение всех преобразователей для высшей моды и отклю- д 5 чение тех преобразователей, которые оказываются в узлах колебаний для низшей моды. На фиг. 4 приведена схема блоков коммутации для возбуждения мод и 2 и и 4 при ш=1. Возможно также построение измерительно 64 4го устройства с тремя и более циклами работы, в котором последовательно осуществляется возбуждение трех и более мод колебаний. При этом достигается информационная избыточность, которая позволяет еще более повысить точность измерений.Блок 6 управления в предлагаемом усстройстве выполняет функции генератора отметок времени. В связи с этим времязадающий элемент блока управления может быть выполнен как на основе цифрового делителя частоты, так и на интегральном таймере КР 1006 ВИ 1. Таймер вырабатывает импульсы длительностью Т, разделенные промежутком Ь Т. Эти импульсы подаются на счетный вход триггера, выход которого управляет работой ключей в блоках 4 и 7 коммутации. Одновременно инвертированный выходной сигнал таймера, имеющий вид последовательности импульсов, длительностью аТ с паузой Т, поступает в устройство торможения колебаний 8 в периодМ перехода от одной моды колебании к другой. Кроме того, выходной сигнал таймера (импульсы Т) является одним из выходных сигналов устройства, свидетельствующем о возможности измерения частот Е и Е917 б 4 Составитель А. Зос Авраменко Техред А.Кикемезейов Редакто Тираж 896нного комитета СССтений и открытий35, Раушская наб.,одпис но жгород, ул. Проектная, 4 илиад ПП 1 Иатент, г акая 7149/39 В 11 ИИ 1 И 1 Росу по делам 113035, Мос