Манометрический термометр

)5 СО К 5/2 ОПИС зом ль тся к измерительк области темпеИзобретение отно ой технике, а име атурных измерений Целью изобретен ение надежности р На чертеже прив ного термометсодержит измерите схеме дифференци Устроиствыполненный ного маном тра, два разнополя ых входа которого тственно с термоба ныхпоели я повы я являеботы ус измеритель иены соотв 2, заполнегазом, и к роиства,о ма пр ненно ена ным однородн пенсационны а, выполких элем ложен на ба пил ром тов с че невматиче 3, а его комп непосредствен мерения рыщя подциапазо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССР У 934250, кл. С О 1 К 5/28, 1980.Авторское свидетельство СССР Ф 1420389, кл, С 01 К 5/28, 1986, (54) МЛНОМЕТРИЧЕСКФ ТЕРМОМЕТР (57) Изобретение относится к области приборостроения и позволяет увеличить надежность устройства в работе, Устройство содержит измеритель, связанный входами с термобаллоном и компенсационным капилляром, с компенсатором посредством коммутатора и пов торителя, а выходом - с входами блока индикаторов и переключателя поддиапазонов измерения, выходы которого соединены с управляющими входами блока индикаторов, а дополнительные два выхода блока - выходы импульсных элеЯО 1569587 ментов с нормально замкнутыми кнутыми контактами подключены к управляющим входам коммутатора, переключатель с нормально замкнутым контактом, управляющий вход которого через элемент ИЛИ соединен с выходами импу сных элементов Выходы импульсных элементов соединены с атмосферой посредством их нормально разомкнутых контактов, связанных управляющими входами с выходами этих элементов посредством переменных сопротивлений, управляющие входы нормально замкнутых контактов импульсных элементов соединены с атмосферой, компенсационный вход измерителя соединен непосредственно с аЮ входом компенсатора, Приведенные связи выходов импульсных элементов и измерителя позволяют при потере устройством рабочего поддиапазона измерения кратковременными последовательными импульсами поиска импульсных элементов производить автоматический поиск рабочего поддиапазона, сохраняя этим работоспособность устройства. 1 ип ационныи вход соедине с входом компенсатора4, выполненного в виде двух параллельно включенных повторителей 5 и 6 соответственно с положительным и отрицательным сдвигами давления (+д Р фмакс -ДР 7, и подключен к выходу компенсатора 4 через нормально разомкнутые контакты 7 и 8 коммутатора 9, емкость 10 повторитель 11 давление питания к которому подключено через постоянное сопротивление,12, и переключатель 13 с нормально замкнутыми контактами, блок 14 индикаторов и переключатель 15 поддиапазонов измерения, входы которых подключены к выходу измерите ля 1,Выходы переключателя 15 поддиапазонов измерения связаны с управляющими входами блока 14 индикаторов, а два дополнительных выхода переключателя 20 15, являющиеся выходами его импульсных элементов 16 и 17 с нормально замкнутыми и разомкнутыми контактаи соединены с соответствующими управляющими входами контактов 7 и 8 коммутатора 9 и с управляющим входом переключателя 13 посредством элемента ИЛИ 18.Измеритель 1 содержит мембранный пневматический элемент 19, включенный с помощью усилителя 20 мощности и делителя из постоянного 21 и переменного 22 сопротивлений, связанных с камерой 23 отрицательной обратной связи, по схеме пневмоусилителя. При этом отрицательная камера 24 образует компенсационный вход измерителя 1.Блок 14 индикаторов содержит четыре (по числу поддиапазонов измере ния) индикатора 25-28 соответствую . щих шкал 29-32 отсчета ноддиапазонов измерения. Вход блока 14 связан с показывающей стрелкой 33, общей для всех шкал отсчета, Управляющие входы блока 14 соединены с соответствующими 45 индикаторами 25-28Переключатель 15 подциапазонов измерения содержит два элемента 34 и 35 сравнения, одни разнополярныевходы которых подключены к выходу измерителя 1, а другие - к выходам соответствуюших задатчиков 36 и 37 давлений верхнего (0,1 МПа) и нижнего (0,02 МПа) уровней срабатывания, Выходы элементов 34 и 35 сравнения посредством нормально замкнутых контактов соответствующих импульсных элементов 16 и 17 связаны с выходами последних и соответствующими входами цепочек переключения, число которых равно количеству поддиапазонон измерения, Выходы импульсных элементов16 и 17 связаны также с атмосферой посредством их нормально разомкнутых контактов, управляющие входы кото рых соединены с выходами этих элементов через переменные сопротивления 38 и 39, при этом управляющие входынормально замкнутых контактов импульс.ных элементов соединены с атмосферой. Четыре цепочки переключения пере -ключателя 15 поддиапазонов измерения выполнены на базе логических элементов И, элементов памяти, элементов "Запрет" и размыкателей, ПрЫ этом вторая и третья цепочки переключения содержат по два элемента И 40 и 41, элемент 42 памяти, элемент 43 "Запрет" и размыкатель 44. Первая цепочка переключения содержит элемент Запрет 43 и размыкатель 44, а последняя четвертая цепочка переключения содержит два элемента И 40 и 41 и элемент 42 памяти. Одни входы элементов И 40 и 41 соединены с выходами соответствующих импульсных элементов 16 и 17, а их выходы подключены соответственно к информационным входам и управляю - щим входам элементов 42 памяти, Управляющие входы элементов 43 соединены с выходами соответствующих элементов 42 памяти Информационные вхо-, ды элементов 43 второй и третьей цепочек переключения подключены к вы ходам их элементов 42 памяти. Информационный вход элемента 43 первой цепочки переключения соединен с шинои питания, Выходы элементов 43 являются выходами первой, второй и третьей цепочек переключения и переключателя 15, а выходом четвертой цепочки и четвертым выходом переключателя 15 является выход ее элемента 42 памяти, Выход элемента ИЛИ 18 соединен с управляющими входами размыкателей 44, выходы которых посредством соответствующих емкостей 45 первой, второй и третьей цепочек переключения подключены к другим входам соответствующих элементов И 40 и 41 второй, третьей и четвертой цепочек переключения.Манометрический термометр работает следующим образом,.Работа термометра основана на принципе пневматической силовой компенсации усилия, создаваемого перепадомдавления йР в раэнополярных иэмерифТаким образом 4 Р, =К йР,50 55 5 156 тельных входах мембранного элемента 19, усилиями компенсационного давления Р в отрицательной камере 24 и давления Р ,= аР в камере 23 отрицательной обратной связи элемента 19, Перепад давления дР изменяется в результате воздействия измеряемой температуры Т на термобаллон 2 и компенсационный капилляр 3 Компенсационное давление Р Формир ется компенсатором 4, а давление Рз Формируется в камере 23 выходным давлением Р, измерителя 1 с помощью делителя 21 и 22, так что аР=Р+Р.Диапазон перепада давления ДР "ок, соответствующий максимальной измеряемосмой температуре Т, разбивается на и одинаковых поддиапазонов измерениямоКс мокс давления аР каждый т,е, йРм =и дР". исло поддиапазонов и соответствует количеству шкал отсчета блока 14, Компенсационное давление Р щ-го рабочего поддиапазона измерения соответствует Р = (щ-) аР1где щ - номер рабочего поддиапаэона,0 щ и. Мерой измеряемой температуры является давление Р с выхода измерителягде К - коэФФициент усиления пневмоусилителя измерителя 1, выбираемыйпеременным сопротивлением 22 так,что при максЛР=О, Р=0,02 МПа; йР= йР - Р =0,1 МПа; 0,02 МПа - Р 6 0,1 МПа,На выходах повторителей 5 и 6 устанавливаются соответственно положительный и отрицательный сдвиги давления(+йР , -йР ), На выходах .эадатчиков 36 и 37 устанавливаются давленияР з=0,1 МПа и РЗ=0,02 МПа,Шкалы 29-32 отсчета поддиапазоновизмерения размечены следующим образом;, 29 - (О-с ), первый поддиапазонизмерения; 30 - (с,-с,), второй поддиапазон измерения; 31 - (1-С з),третий поддиапазон измерения, 32.О, ГПа на выходах элементов 16, 18и 34 устройства присутствует сигналлогического 0", а на выходах элементов 43-45 первой цепочки переключениясигнал логической "1", При этом Р=0и горит индикатор 25 шкалы 29 первогоподдиапазона измерения температуры, величина которой отсчитывается33При Т) Г, ЛРдР, Р) О, МПана выходах элементов 16, 18 и 34 и навыходе элемента 45 первой цепочки переключения возникает . сиг.нал логической "1", а на выходе элемента 43 первой цепочки -сигнал логического 0, При этом индикатор 25 гаснет и загорается инди катор 26;1 цкалы 30, так как на выходахэлементов 41-43 второй цепочки переключения присутствует сигнал логической "1", Через время, установленноепроводимостью переменного сопротив ления 38 (Р = аРм, Р,=0,02 МПа),на выходах элементов 16, 18, 34 и 35и элемента 45 первой цепочки переключения Формируется сигнал логического0", Устройство переключается на вто рой подциапазон измерения, Таким жеобразом происходит переключение поддиапазонов в прямом направлении натретий и четвертый поддиапазоны,Переключение поддиапаэонов в обратном направлении, например с четвертого на третий, происходит следующим образом, Состояние элементов наманачетвертом поддиапазоне при Г ТТО, 02 МПаР, к О,МПа такое, что на 40. выходах элементов 17, 18 и 35 присутствует сигнал логического 0", ана выходах элементов 42 второй, третьей и четвертой цепочек переключения - сигнал логической 1", При этом 45 горит индикатор 28 шкалы 32 четвертого поддиапазона, При Т (Сз, ЛР( 3 кЛРм, Р, (002 МПа на выходах элементов 17, 18 и 35, элемента 40 четвертой цепочки переключения и элемента 43 третьей цепочки переключения возникает сигнал логической "1", а на выходе элемента 42 четвертой цепочки переключения - сигнал логического"0", В результате этого индикатор 28гаснет, а.индикатор 27 загорается, Через время, установценное проводимастью переменного сопротивления 39,Р =2 ЛР "к, Р,=О, МПа, ца выходахэлементов 17, 18, 34 и 35 устанавли 1 5 Я.Явается сигнал логического "О", а на выходе элемента ч 5 третьей цепочки переключения - сигнал логической "1".На этом завершается переключение устройства на третий поддиапаэон измере 5 ния. Формула изобретения1 ОМанометрический термометр, содержащий измеритель, выполненный по схеме диФференциального манометра, два разнополярных измерительных входа которого соединены соответственно с 5 термобаллоном и компенсационным капилляром, компенсатор, выходы которого через нормально разомкнутые контакты коммутатора подключены к входу повторителя, блок индикаторов, информационный вход которого подключен к выходу измерителя, переключатель поддиапаэонов измерения, включающий в себя цепочки переключения, выходы которых соединены с управляющими входами 25 блока индикаторов, задатчики давления, два элемента сравнения, соединенных одними разнополярными входами с задатчиками давления, а другими - с выходом измерителя, и импульсные элемен-ты, выходы которых соединены с управляющими входами нормально разомкнутыхконтактов коммутатора и входами цепочек переключения непосредственно, через их нормально замкнутые контакты -с выходами элементов сравнения и через логический элемент ИЛИ - с управляющим входом переключателя с нормально замкнутыми контактами, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, переключатель с нормально замкнутыми контактами включенмежду выходом повторителя и компенсационным входом измерителя, соединенным непосредственно с входом компенса.тора, выходы импульсных элементов переключателя поддиапазонов связаны сатмосферой посредством их нормальноразомкнутых контактов, управляющиевходы которых соединены с выходамиэтих элементов через их переменныесопротивления, а управляющие входынормально замкнутых контактов импульных элементов соединены с атмосферой.Составитель В.Голубевк тор Л . Гра тилло Те хред М. Дидык КорректоР Н,Король Заказ 1438 аж 500 одписно иэводственно-издательский комбинат Патент" г. Ужгород, ул. Гагари 1 ПИ Г гсударственного комитета по изобретениям и открь 1 тиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5