Пристрій для виміру тиску

Пристрій для виміру тиску, що містить струнний перетворювач тиску, що включає корпус, встановлений у корпусі на двох пружних елементах з жорстко з'єднаними центрами струнний чуттєвий елемент, у вигляді двох рівнобіжних струн з ніпелями для кріплення струн до пружних елементів і вузлами регулювання активної довжини, перетиск струн, жорстко закріплений у корпусі, дві системи збудження і прийому коливань частини струн, змішувач частот, до входу якого підключені виходи систем збудження коливань, низькочастот ний фільтр і високочастотний фільтр підключені до виходу змішувача частот, блок розподілу частот, до входів якого підключені фільтри частот, термочуттевий елемент, встановлений усередині корпусу струнного перетворювача тиску і підключений до входу вимірювальної схеми, масштабний блок, до входу якого підключений вихід вимірювальної схеми, помножувач, до одного входу якого підключений вихід масштабного блока, а до другого входу підключений вихід блока розподілу частот, вимірювальний прилад, на вхід якого підключений перший вихід помножувача, який відрізняється тим, що додатково містить блок діагностування та контролю, перший вхід якого з'єднаний з другим виходом помножувача, а другий вхід з'єднаний із виходом вимірювальної схеми, перший вихід блока діагностування та контролю під'єднаний до вимірювального приладу, а другий вихід блока діагностування і контролю приєднаний до нагрівального елемента, який установлений усередині корпусу струнного перетворювача тиску Винахід належить до вимірювальної техніки і може бути використаний у сейсмометри, гравіметри, а також у метрології при вимірюванні атмосферного тиску Відомий пристрій для виміру тиску за авторським свідоцтвом SU 1816318 АЗ.кл G 01 L 11/00 бюл №18 15 05 93, який складається з струнного перетворювача тиску, що містить корпус, встановлений у корпусі на двох пружних елементах з жорстко з'єднаними центрами струнний чуттєвий елемент, у виді двох рівнобіжних струн з ніпелями для кріплення струн до пружних елементів і вузлами регулювання активної довжини, пережим струн, жорстко закріплений у корпусі, дві системи збудження і прийому коливань частин струн, змішувач частот, до входу якого підключені виходи систем збудження коливань, низькочастотний фільтр і високочастотний фільтр підключені до виходу змішувача частот, блок розподілу частот, до входів якого підключені фільтри частот, термочуттєвий елемент, встановлений усередині корпуса струнного перетворювача тиску і підключений до входу вимірювальної схеми, масштабний блок, до входу якого підключений вихід вимірювальної схеми, , перемножник, до одного входу якого підключений вихід масштабного блоку, а до другого входу підключений вихід блоку розподілу частот, вимірювальний прилад, на вхід якого підключений другий вихід перемножника Але цей пристрій для виміру тиску неможливо діагностувати та контролювати під час його роботи в реальному масштабі часу У зв'язку з цим, виникає необхідність рішення задач діагностування та контролепридатності пристрою для виміру тиску під час його роботи в реальному масштабі часу Задачею винаходу є забезпечення діагностування та контролепридатності пристрою для виміру тиску та компенсація старіння термочуттевого датчика Рішення поставленого завдання досягається тим, що в пристрій для виміру тиску, який складається з струнного перетворювача тиску, що містить корпус, встановлений у корпусі на двох пруж (21)2003054979 00 00 (О 61818 15 і низькочастотний 16 фільтри ВІДПОВІДНО, ДІЛЬ НИК частоти 17, до входів якого підключені зазначені фільтри, може бути виконаний, наприклад, із двох ЛІЧИЛЬНИКІВ один із яких задає час рахунка іншому Термочуттєвий елемент 18, наприклад, термометр опору, встановлений у корпусі струнного перетворювача, через свою вимірювальну схему 19, наприклад, міст і масштабний блок 20 підключений на один вхід перемножника 21, на 20 другий вхід якого підключений вихід дільника частот, а перший вихід перемножника підключений до входу вторинного приладу 22, наприклад, частотоміра і ВІДПОВІДНО рівними KV G (1) 2(1 o --k)p R VG" 2(l o + k)p (2) На виході змішувача 14 присутні сума fi+f2 і piзниця frf2 ВІДПОВІДНО рівні Af+ = f і н- f2 R л/G 2 P Af+ — f і + f2 R л/G 2 p 210 k2 210 (NO В пристрій для виміру тиску у корпус струнного перетворювача тиску введено нагрівальний елемент для тестового підвищення температури, та блок діагностування та контролю для введення цих тестових сигналів, та обробки отриманої реакції на них термочуттевого елементу для контролю та діагностування пристроюдля виміру тиску На кресленні показано пристрій для виміру тиску Пристрій для виміру тиску містить корпус струнного перетворювача тиску 1, на який установлені дна штуцера для підведення вимірюваних тисків, у корпусі струнного перетворювача тиску встановлені два пружних елементи 2 та 3 , наприклад, сильфони з жорстко з'єднаними штоком 4 центрами, на пружних елементах установлений за допомогою ніпелів 5 струнний чуттєвий елемент у виді пари струн з вузлами 6 регулювання активної довжини струн, пережим 7, у якому рухаються струни, жорстко укріплені в корпусі, дві системи збудження коливань, перша складається з електромагнітного збудника коливань 8, електромагнітного приймача 9 і підсилювача 10 позитивного зворотного зв'язку, друга система містить аналогічні збудник 11, приймач 12, підсилювач 13 Виходи систем збудження підключені до входів змішувача 14, наприклад, балансного модулятора, для виділення суми і різниці частот коливань ділянок струн до виходу змішувача підключені високочастотний Пристрій працює в такий спосіб Коли тиски Рі і Рг, подавані в корпус перетворення, рівні, довжини Іо ділянок струн між пережимом 7 і пережимами 6 рівні При цьому рівні частоти fi і f2 збуджені першою і другою системами збудження, а на виході змішувача 14 виходять нульові биття Коли тиски не рівні (Рі>Рг струни замість із днищем сильфонів 2 і 3 і пережимами 6 зміщаються вправо на відстань к, у результаті чого довжина струн між лівим пережимом 6 і пережимом 7 зменшується до Іо-к, а між пережимом 7 і правим пережимом 6 збільшується до Іо+к Частоти на виходах підсилювачів 10 і 13 стають різними (NO них елементах з жорстко з єднаними центрами струнний чуттєвий елемент, у виді двох рівнобіжних струн з ніпелями для кріплення струн до пружних елементів і вузлами регулювання активної довжини, пережим струн, жорстко закріплений у корпусі, дві системи збудження і прийому коливань частин струн, змішувач частот, до входу якого підключені виходи систем збудження коливань, низькочастотний фільтр і високочастотний фільтр підключені до виходу змішувача частот, блок розподілу частот, до входів якого підключені фільтри частот, термочуттевий елемент, встановлений усередині корпуса струнного перетворювача тиску і підключений до входу вимірювальної схеми, масштабний блок, до входу якого підключений вихід вимірювальної схеми, , перемножник, до одного входу якого підключений вихід масштабного блоку, а до другого входу підключений вихід блоку розподілу частот, вимірювальний прилад, на вхід якого підключений перший вихід перемножника, згідно з винаходом введено блок діагностування та контролю, до першого входу якого під'єднано другий вихід перемножника, а до другого входу під'єднано вихід вимірювальної схеми k2 - (3) - (4) Сума виділяється фільтром 15 а різниця фільтром 16 Після розподілу різниці uf частот на їхню суму на виході дільника 1 7 Для компенсації температурних змін Іо, термочуттевим елементом 18 і вимірювальною схемою 19 формується сигнал, пропорційний t, а на виході масштабного блоку 20 цей сигнал після домножения на сніс/1 додатка постійної loto приймає вид Io4to(1+ait)(6) Масштабний блок постачений перетворювачем (аналог І о' - частота) тому на входи перемножника 21 подається дві частоти одна з виходу дільника частот 17, пропорційна сн/Іс/, а інша з виходу блоку 20, пропорційна Іс/=Іс/°(1+сіі1:) На виході перемножника одержуємо сигнал у виді частоти, пропорційній вимірюваній величині до не обтяженого погрішностями від варіацій О(,, pR, pp, ро | Діагностування та контролепридатність пристрою для виміру тиску забезпечується за допомогою введення в пристрій нагрівального елементу 23, і блока діагностування та контролю 24 3 блока діагностування та контролю 24 подаються контролюючі тестові сигнали на нагрівальний елемент 23 При цьому підвищується температура у корпусі струнного перетворювача тиску 1, що приводе до імітації коливань температури повітря Амплітуда цих коливань пропорційна швидкості зміни амплітуди баричних коливань Це надає можливість під час роботи пристрою для виміру тиску контролювати та діагностувати його працездатність За рахунок підвищення температури у корпусі струнного перетворювача тиску змінюються елек 61818 тричні характеристики термочуттєвого елементу 18 і з'являється коливання сигналу на виході вимірювальної схеми 19, підключеного на вхід масштабного блоку 20 Вихідний сигнал масштабного блоку може служити мірою швидкості зміни температури баричних коливань Комп'ютерна верстка О В Кураєв 6 Таким чином, введення у пристрій нагрівального елементу 23 та блоку діагностування та контролю 24 дозволяє під час роботи пристрою для виміру тиску діагностувати та контролювати його працездатність Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119