Спосіб вимірювання тиску

Реферат: Спосіб вимірювання тиску полягає у тому, що відбиті від мембрани світлові сигнали приймають фотоприймачем, який встановлюють на виході світлоприймаючого волокна, а величину тиску знаходять за допомогою математичної обробки отриманих сигналів. Концентричні зони деформації мембрани сканують волоконно-оптичними перетворювачами шляхом почергового, у відповідності з програмою, засвічування світловодами її поверхні. UA 91917 U (54) СПОСІБ ВИМІРЮВАННЯ ТИСКУ UA 91917 U UA 91917 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі приладобудування, може застосовуватися в датчиках тиску, що використовуються в інформаційно-вимірювальних системах. Відомий спосіб вимірювання тиску, який засновано на тому, що світловий сигнал, який поступає від джерела випромінювання через світловолокно волоконно-оптичного перетворювача, відбивається від поверхні мембрани і через світловолокно потрапляє на фотоприймач (Пат. № (11) 2184945, РФ, МПК G01L11/02, G01L9/00; заявка 2000127133/28, 31.10.2000 р.; опубл. 10.07.2002). Недоліками відомого способу є недостатня точність вимірювання тиску, обумовлена впливом вібрацій, температури та інших факторів, а також неможливість застосування способу для випробування мембран. Найбільш близьким до запропонованого є спосіб вимірювання тиску, який полягає в тому, що внутрішнє кільце волоконно-оптичного колектора підводить світлове випромінювання від світлодіода до мембрани, а зовнішнє і центральне кільця приймають світлові потоки, що відбиті від мембрани. Фотоприймачі, які розташовані на виходах цих волоконних каналів, вимірюють величини оптичних сигналів, а величина тиску знаходиться шляхом математичної обробки сигналів j кожному із каналів (Шапарь В.Н., Свечников С.В., Ягнуров В.Х., Васильева В.И. Кольцевые многоканальные волоконно-оптические преобразователи для оптических датчиков физических величин // Сборник научных трудов III Международной научной конференции "Функциональная компонентная база микро-, опто- и наноэлектроники". - Харьков-Кацивели, 2010. - С. 224-229). Недоліками цього способу є недостатня точність вимірювання тиску, обумовлена впливом вібрацій, температури та інших факторів, а також неможливість застосування способу для випробування мембран. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб вимірювання тиску, що забезпечує можливість з більшою точністю визначити величину тиску і застосувати спосіб для випробування мембран із метою оцінки їх працездатності. Поставлена задача вирішується тим, що у способі вимірювання тиску, який засновано на тому, що відбиті від мембрани світлові сигнали приймають фотоприймачем, який встановлюють на виході світлоприймаючого волокна, а величину тиску знаходять за допомогою математичної обробки отриманих сигналів, згідно з корисною моделлю, концентричні зони деформації мембрани сканують волоконно-оптичними перетворювачами шляхом почергового, у відповідності з програмою, засвічування світловодами її поверхні. Застосування сканування концентричних зон деформації мембрани волоконно-оптичними перетворювачами шляхом почергового, у відповідності з програмою, засвічування світловодами її поверхні дозволяє підвищити точність вимірювання тиску і дає можливість використовувати спосіб для випробування мембран із метою оцінки їх працездатності. На фіг. 1 зображено спрощену конструкцію пристрою, що реалізує запропонований спосіб, а на фіг.2 - розміщення торців світловодів перед площиною мембрани. Пристрій складається із мембрани 1, яка закріплена в корпусі 2. Перед мембраною розташовані світлопередаючі волокна 3 і світлоприймаюче волокно 4, на виході якого встановлено фотоприймач 5. На входах світлопередаючих волокон волоконно-оптичного перетворювача встановлені світлодіоди 6. Світлопередаючі волокна 3 розділяють мембрану на чотири умовні квадранти. Спосіб реалізують наступним чином. За допомогою світлодіодів 6 почергово, у відповідності з програмою, засвічують поверхню мембрани 1, яка сприймає тиск Р. Засвічування, наприклад, виконують спочатку по горизонтальній, а потім по вертикальній осях (від крайніх світлопередаючих волокон 3 до центрального світлоприймаючого волокна 4). Мембрана під дією тиску Р, температури, а також вібрацій змінює свою форму. Відбиті від поверхні мембрани світлові сигнали потрапляють в зону світлоприймаючого волокна 4, а по ньому - на фотоприймач 5. Далі значення прийнятих сигналів обробляють та усереднюють в мікроконтролері (на фіг. 1 та фіг. 2 мікроконтролер не зображено), за цими усередненими значеннями знаходять тиск, що вимірюється. За рахунок сканування поверхні мембрани світловими сигналами та обробки відбитих сигналів в мікроконтролері зменшуються похибки від впливу температури, вібрацій та інших факторів. При випробуванні мембрани на її вхід подаються еталонні значення тиску Р, а в мікроконтролері знайдені за відбитими оптичними сигналами прогини мембрани порівнюються з еталонними. За результатами порівняння видається інформація про працездатність мембрани. Використання запропонованого способу вимірювання тиску дозволяє підвищити точність його вимірювання, а також розширити функціональні можливості, що направлені на забезпечення функції випробування мембран для оцінки їх працездатності. 1 UA 91917 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб вимірювання тиску, який полягає у тому, що відбиті від мембрани світлові сигнали приймають фотоприймачем, який встановлюють на виході світлоприймаючого волокна, а величину тиску знаходять за допомогою математичної обробки отриманих сигналів, який відрізняється тим, що концентричні зони деформації мембрани сканують волоконнооптичними перетворювачами шляхом почергового, у відповідності з програмою, засвічування світловодами її поверхні. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2