Устройство для измерения давления

(21) 4317106/ (22) 2408.87 (46) 30,11,90 (71) Специаль конструкторск Сибирского от демии сельско Г)юл Р 44ое опытное пр-технологичееления Всесоюозяйственных оектнокое бюрозной ака к инаейников дновременноетрических вели ехани ши ь и диагностикобъектове, Новосибирск,рФ4 :Ь Ф союз советских М,М:- . СоцидлистичеснихРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТпо изОБРетениям и ОТКРытиямПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВ им. В.ИЛен(53) 531. 78 7 (088 . 8) (56) Алейников А.Ф. измерение двух неэле чин при диагностике мов, - В кн.: Контро сельскохозяйственных (ВАСХНИЛ, Сиб. отд-н 198 1, с. 48-52),(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯб ет ние относится к и ибо(57) Изо р еР ростроению и позволяет расширить функциональные возможности устройства для измерения давления путем формирования дополнительных электрических невзаимосвязанных сигналов температуры и влажности, Для этого наряду с корпусом, мембраной, первым индуктивным преобразователем, генератором переменного напряжения, первым измерительным местом 20, усилителем 34, выпрямителем 35, аналого-цифровым преобразователем 36, цифровым индикатором 37 и блоком 38 управления, устройство содержит второй и третий1610330 индуктивные преобразователи, второй2; и третий 28 измерительные мостыи коммутатор 33. На мембране нанесены слои термодеформационного и гигродеформационного материалов, а такжемагнитного материала, Работа каналовизмерения температуры и влажности Изобретение относится к приборостроению и может быть использованодля измерения давления газообразныхсред в условиях изменяющихся температуры и влажности.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем формирования дополнительных электрических невзаимосвязанныхсигналов температуры и влажности.На фиг, 1 изображена конструкцияпредлагаемого устройства; на фиг. 2 - 25электрическая схема устройства,Устройство содержит корпус 1,мембрану 2 с первым 3, вторым 4 и третьим 5 слоями магнитного материала,слоем 6 термодеформационного и слоем7 гигродеформационного материала,первый индуктивный преобразователь,состоящий из сердечника 8 с обмоткой9 и выводами 10 и 11, второй индуктивный преобразователь, состоящий изсердечника 12 с обмоткой 13 и выводами 10 и 14, третий индуктивный преобразователь, состоящий из сердечника 15 с обмоткой 16 и выводами 10 и17, основание 18 и разъем 19. 40Устройство также содержит первыйизмерительный мост 20, состоящий изобмотки 9 первого индуктивного преобразователя и резисторов 21-23, второй измерительный мост 24, состоящий из обмотки 13 второго индуктивного преобразователя и резисторов 2527, третий измерительный мост 28,состоящий из обмотки 16 третьего индуктивного преобразователя и резисторов 29-31, генератор 32 переменногонапряжения, коммутатор 33, усилитель34 переменного напряжения, прецизионный выпрямитель 35, аналого-цифровойпреобразователь (АЦП) 36, цифровойиндикатор 37 и блок 38 управления.Корпус 1 выполнен в виде пологоцилиндра с внешней резьбой для установки на объекте измерения и имеет аналогична работе канала измерениядавления и основана на работе индуктивного преобразова еля с изменяющимся воздушным зазором, Однотипность иэмерительньг преобразователейво всех каналах упрощает реализациюустройства. 2 ил,четыре сопряженные между собой внутренние полости с разными диаметрамидля последовательной установки разьема 19, основания 18 и мембраны 2,На основании 18 закреплены сердечники 8, 12 и 15 индуктивных преобразователей. Мембрана 2 выполнена из немагнитного материала, (например, ввиде кремниевой пластины), В центральной части мембраны 2 над сердечником 8 первого индуктивного преобразователя нанесен первый слой 3магнитного материала. Над сердечниками 12 и 15 на мембране 2 в периферийной ее части (в зоне минимумадеформаций) нанесены слои 6 и 7 соответственно термодеформационного игигродеформационного материалов, накоторые, в свою очередь, нанесенывторой 4 и третий 5 слои магнитногоматериала. Мембрана 2 в месте нанесения слоев 5 и 7 может иметь микропоры для обеспечения доступа влаги кгигродеформационному слою 7.Мембрана 2 закреплена на корпусе1, например, при помощи ситаллоцемента. Основание 18 выполнено изэлектроизоляционного материала изакреплено в корпусе 1, например, припомощи клея,Входы измерительных мостов 20, 24и 28 соединены с генератором 32 переменного напряжения, выходы мостов подключеньРко входам электронного коммутатора 33, выход которого через усилитель 34, выпрямитель 35 и АПП 36связан с цифровым индикатором 37, Первый выход блока 38 управления соединен с установочным входом АЦП 36,второй выход - с управляющим входомусилителя 34, а третий выход - с управляющим входом коммутатора 33. Усилитель 34 выполнен с регулируемымкоэффициентом усиления для полученияжелаемой крутизны преобразования поканалам измерения давления, темпера5 16туры и влажности, Блок 38 управлениявыполнен в виде таймера, формирующего последовательность импульсов,управляющих элементами устройства.Устройство работает следующим образом.В первый такт измерения блок 38управления устанавливает АЦП 36 в исходное состояние и подключает черезкоммутатор 33 к входу усилителя 34измерительную диагональ (выход) первого моста 20, сигнал с которой усиливается, нормируется в соответствиис принятой шкалой измерения давления,преобразуется в постоянное напряжениевыпрямителем 35, а затем - в цифровойкод с помощью АЦП 36 и информация одавлении отображается на цифровом индикаторе 37,Го второй такт измерения блок 38управления устанавливает А 1 Г 36 в исходное состояние и подключает черезкоммутатор 33 измерительную диагональЪвторого моста 24 к входу усилителя34. Под воздействием изменений температуры происходит объемная деформация слоя 6 термодеформационного материала, что приводит к изменению зазора между слоем 4 магнитного материала и сердечником 12 второго индуктивного преобразователя, сигнал с которого аналогично предыдущему обрабатывается в блоках 34, 35 и 36 и информация о температуре отображаетсяна цифровом индикаторе 37,В третий такт измерений, аналогично предыдущему, подключается измерительная диагональ третьего моста28 и информация овлажности отображается на индикаторе 37.Таким образом, работа канала измерения температуры и канала.измерения влажности аналогична работе кана 30330 10 15 20 25 30 35 40 45 ла измерения давления и основана на работе индуктивного преобразователя с изменяющимся воздушнымзазором. При необходимости, линеаризация сигналов может осуществляться вусилителе 34, выполненном в видефункционального преобразователя с выбором функции по сигналу блока 38управления, либо в АПП 36 известнымиметодами. причем второй и третий индуктивные 50преобразователи включены соответственно во второй и третий измерительные мосты, диагонали питания которыхподключены к генератору переменногонапряжения, а измерительные диагоналипервого, второго и третьего измерительных мостов подключены к соответствующим входам коммутатора, выходкоторого подключен к информационномувходу усилителя, управляющий вход Благодаря формированию дополнительных сигналов температуры и влажности, расширяются функциональные возможности устройства. Благодаря однотипности измерительных преобра"зователей в каналах измерения давления, температуры и влажности упрощается конструкция устройства. Формула изобретенияУстройство для измерения давления, содержащее корпус с мембраной и первым индуктивным преобразователем перемещения мембраны, генератор переменного напряжения, первый измерительный мост, усилитель, выпрямитель,аналого-цифровой преобразователь,цифровой индикатор и блок управления,первый выход которого подключен кустановочному входу аналого-цифрового преобразователя, причем первый индуктивный преобразователь включенв первый измерительный мост, диагональ питания которого соединена сгенератором переменного напряжения,а измерительная диагональ через усилитель, выпрямитель и аналого-цифровой преобразователь связана с цифровым индикатором, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностейпутем формирования дополнительныхэлектрических невзаимосвязанных сигналов температуры и влажности, оноснабжено установленными в корпусевторым и третьим индуктивными преобразователями, вторым и третьим измерительными мостами и коммутатором,при этом на мембране, выполненной изнемагнитного материала, непосредственно над первым индуктивным преобразователем, по центру мембраны нанесен слой магнитного материала,над вторым и третьим индуктивнымипреобразователями, по периферии мембраны в зоне ее минимальных деформаций нанесены соответственно слоитермодеформационного.- и гигродеформационного материалов, на которые,в свою очередь, нанесены соответствующие слои магнитного материала,16 1033котор Ого соединен с вторым выходомблс.ка управления, третий выход кото -г 17 Составитель И. Сумцов Техред М,Ходанич Корректор Т. Малец Редактор А. Ревин Заказ 3732 Тираж 466 ПОДПИОНОЕВНИРПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент , г.ужгород, ул. Гагарина, 131 Сс 0 1 г РО 1 О ПОДКЛЗОсРН К УПРЛ НП 515(5 СС 1 Пу ос",коммутатора. 1 Х 6