Устройство для определения объема тела

- ")ьлЙЯЦ ОБР ТЕНИ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЪСТ ЕНИЯ ител- ьеделение и Изменевую , Спонала н при пе ованно при пош невой ой камеся уп начения: ни выравнивания овой смеси в портях цилиндричеда поршня влево якие Ьф при отГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(56) Авторское свидетельство СССРМ 432344, кл. 6 01 Р 17/00, 1974.Авторское свидетельство СССРМ 1581845, кл. 6 01 Р 17/00, 20,03,8(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕОБЪЕМА ТЕЛА(57) Изобретение относится к изменой технике и предназначено для опния объемов тел, Цель - упрощповышение надежности устройстваряемое тело 19 помещают в порполость 17 цилиндрической камеры Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения обьемов тел, например проб грунта, приисследовании планет, имеющих многокомпонентную парогазовую атмосферу,Целью настоящего изобретения являетповышение надежности устройства и егорощение.На фиг,1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - временная диаграмма первого измерительного циклафункционирования устройства для определения объема тела,На фиг,2 приняты обозг 1 - интервал времевеличин давлений парогазшневой и штоковой полосской камеры после перевона фиксированное расстокрытом пневмоклапэне; мощью схемы 20 управления смещают поршень 3, уменьшая объем поршневой полости 17. С помощью второго задающего устройства 15 и схемы 20 управления обеспечивают колебательное движение объемов поршневой 17 и штоковой 18 полостей. Показания датчиков 7 и 8 давления сравниваются командно-вычислительным блоком 13, и в случае их несовпадения поступает сигнал на дальнейшее поступательное смещение поршня 3 и уменьшение поршневой полости 17. Повторяя операции, добиваются равенства изменения давлений в поршневой 17 и штоковой 18 полостях при равновеликом изменении их объемов, По положению поршня 3 рассчитывают обьем измеряемого тела 19. 2 ил. ЛОф - изменения величины сиг а выходе датчика положения поршня реводе поршня влево на фиксир е расстояние Ьф;ЛОР - изменения величины сигнала на выходе датчика положения поршня очередном изменении объемов пор и штоковой полостей цилиндрическ ры на величину ЬЧР,О - время запоминания командно-вычислительным блоком величины давления парогазовой среды в штоковой полости в момент времени изменения ее объема на величину ЬЧР,12 - время запоминания командно-вычислительным блоком величины давления парогазовой среды в поршневой полости в момент времени измерения ее объема на величину ЛЧр,т 2 - интервал времени сравнения командно-вычислительным блоком иэмеоен 1668870ных в моменты времени ц и 12 значений давлений парогазовой среды в поршневой и штоковой полостях цилиндрической камеры при изменении их обьемов на величину Юр.Устройство содержит цилиндрическую камеру 1 с крышкой 2, поршнем 3 и штоком 4, пневмопровод 5 с пневмоклапаном 6, первый 7 и второй 8 датчики давления, датчик 9 положения поршня, привод 10 поршня, усилитель 11, узел сравнения 12, командно-вычислительный блок 13, первый 14 и второй 15 задающие устройства и сумматор 16.Поршень 3 расположен внутри цилиндрической камеры 1 и делит ее внутренний объем на поршневую 17 и штоковую 18 полости, Исследуемое тело 19 помещается в поршневую полость 17, которая герметизируется крышкой 2,Первый датчик 7 давления располагают в поршневой полости 17, Второй датчик 8 давления располагают в штоковой полости 18.Пневмопровод 5 соединяет поршневую 17 и штоковую 18 полости цилиндрической камеры 1. Пневмоклапан 6 устанавливают на пневмопроводе 5. Выход первого датчика 7 .давления подсоединен к первому информационному входу командно-вычислительного блока 13. Информационный выход пневмоклапана 6 связан со вторым информационным входом командно-вычислительного блока 13, второй датчик 8 давления соединен с третьим информационным входом командно-вычислительного блока 13. Первый и третий управляющие выходы командно-вычислительного блока 13 связаны соответственно с управляющими входами первого 14 и второго 15 задающих устройств, Выход первого задающего устройства 14 подсосдинен к первому входу сумматора 16, выход второго задающего устройства 15 подсоединен ко второму входу сумматора 16. Выход датчика 9 положения поршня связан с четвертым информационным входом командно-вычислительного блока 13 и с первым входом узла сравнения 12, Выход сумматора 16 соединен со вторым входом узла сравнения 12, Выход узла сравнения 12 соединен с входом усилителя 11, выход которого связан с входом привода 10 поршня. Второй управляющий выход командно-вычислительного блока 13 подсоединен к управляющему входу пневмоклапана 6,Привод 10 поршня служит для перемещения поршня 3 внутри цилиндрической камеры 1.30 35 40 45 50 55 5 102025 Датчик 9 положения поршня предназначен для измерения местоположения поршня 3 внутри цилиндрической камеры 1.Сумматор 16 служит для суммирования величин сигналов на первом и втором входах.В исходном состоянии поршень 3 находится в крайнем правом положении, Пневмоклапан 6 открыт, Исследуемое тело 19 находится в поршневой полости 17 цилиндоической камеры 1.При необходимости определения исследуемого тела 19 на первый управляющий входкомандно-вычислительного блока 13 поступает сигнал "Измерение" и на его первом управляющем выходе появляется сигнал, поступающий на управляющий вход первого задающего устройства 14, которое сигналом со своего выхода через сумматор 16 исхему 20 управления привода поршня, состоящую иэ привода 10 поршня, усилителя11, узла сравнения 12 и датчика 9 положения поршня, переводит поршень 3 из крайнего положения влево на фиксированное расстояние Ьф, После выравнивания через интервал времени т 1 величин давлений в поршневой 17 и штоковой 18 полостях цилиндрической камеры 1, что контролируется соответственно датчиками 7 и 8 давления, сигналы с выходов которых поступают на первый и третий информационные входы командно-вычислительного блока 13, появляется сигнал на втором управляющем выходе командно-вычислительного блока 13, который поступает на управляющий вход пневмоклапана 6 и закрывает его, Сигнал о закрытом состоянии пневмоклапана 6 с его информационного выхода поступает на второй,информационный гход командно-вычислительного блока 13, который сигналом со своего третьего управляющего входа включает второе задающее устройство 15, которое через сумматор 16 и схему 20 управления привода поршня обеспечивает поочередное равновеликое изменение объемов сначала штоковой 18, а затем поршневой 17 полостей,Установленный в,штоковой полости 18 второй датчик 8 давления в момент времени т 1 фиксирует значение давления в штоковой полости 18 при изменении ее исходного объема на величину ЬЧР и передает измеренное значение давления Ршток на третий информационный вход командно-вычислительного блока 13, где оно запоминается. Установленный в поршневой полости 17 датчик 7 давления в момент времени 12 фиксирует значение давления в поршневой полости 17 при изменении ее исходногообъема на величину й/р и передает измеренное значение давления Рпорш на первый информационный вход командно-вычислительного блока 13, где оно также запоминается, За интервал времени т 2 командно-вычислительный блок 13 сравнивает измеренные давления Ршток и Рпорш, и в случае их неравенства вновь на втором.управляющем выходе командно-вычислительцого блока 13 появляется сигнал, который открывает пневмоклапан 6, и вышеприведенные циклы измерения повторяются до тех пор, пока при равновеликом изменении объемов штоковой 18 и поршневой 17 полостей на величину Юр давления Ршток и Рпорш не будут равны. Тогда в момент достижения равенства Ршток=Рпорш командно-вычислительный блок 13 на основании показаний датчика 9 давления на своем четвертом информационном входе рассчитывает искомый объем тела 19 Чт по формулеЛб Чт - Чо 2 4порш,где Чо - полный объем цилиндрической камеры;б - внутренний диаметр цилиндрической камеры 1; 1 порш - конечная величина перемещенияпоршня 3,Формула изобретения5Устройство для определения объема тела, содержащее цилиндрическую камеру с крышкой, поршнем и штоком, поршневая и штоковая полости которой сообщены пнев моприводом с клапаном и снабжены датчиками давления, и блок управления, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, блок управления выполнен в виде команд но-вычислительного блока, первого и второго задающих устройств, сумматора, узла .сравнения, усилителя, привода поршня и датчика положения поршня, причем первый и второй датчики давления, клапан, датчик 20 положения поршня подключены к соответствующим информационным входам командно-вычислительного блока, управляющие выходы которого подключены соответственно к входам клапана, первого и второго за дающих устройств, выходы двух последнихподключены через сумматор к одному входу узла сравнения, к другому входу которого подключен датчик положения поршня, а выход узла сравнения через усилитель под ключен к приводу поршня,.Выход пердого задающего усгпройстба 19 Зыход датчика 9 положения поршня нформаццонныц Выд пнедмоклапана Ы игнал на Выходед Выод дторогоза 0 рО ЕгО устроистба 15 Составитель О.Хоружий актор Г,Наджарян Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескидаказ 2650 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 КНТ ССС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101/дый уаоуйю удуший ко коман но. ычцс.лигпельного блока 13 ердый упрадляющий ыход командно-бычцс ,кительного блока Ц йпороо упра для ющииВыход командно-Вычислительного блока Ц 1 егпий упрадляющийыход командно-ды-,числигпельного Глока 13 1 1 Согнал на Включе.ние пердого задающего устроцсгпба ц Сигнал на Йьроде пероого задающего устройсгпда 1 ч Сигнал на дыхоодагт 1 чика 9 поло,кения игналь упра ния пнедмокла ном 6: 1- закрьип 2- открытСигнал на инфор. иа ционном дьиоде пнедмокп алана 8: Сигнал на дключ.Второго задаюцего устроцсгпоа 15