Электронный манометр
По заданию предприятия Дзержинск-химпромэнерго в конструкторском бюро школы № 2 города Дзержинска Горьковской области парни создали и выстроили прибор для измерения давления нейтральных сред в трубопроводах — электронный манометр. Один из его создателей, обучающийся 10-го класса Сергей Уфалин, поведал, что при монтаже либо ремонте компрессоров нужно проводить экспресс-анализ состояния оборудования.
Устройств же, дающих показания в пределах, нужных для конкретного производства, пока еще нет.
Предприятие составило технические условия на изготовление нестандартного электронного манометра со сменными датчиками. Прибор должен быть переносным, с едой от независимого источника питания (батарея, аккумулятор). Точность измерений в промежутке 3—10 кгс/см2 — до 1,5%. Пределы измерений от 0,1 до 10 кгс/см2.
В течение прошлого учебного года прибор был создан, изготовлен и сдан для опробований клиенту.
Вот как действует этот электронный манометр. Генератор на транзисторе V2 собран по схеме индуктивной трехточки. Стабильность колебаний генератора по частоте и амплитуде обеспечивается высокой добротностью колебательного контура L1, С1 и введением температурной стабилизации. Для этого база V2 включена через делитель, а сам транзистор выбран с малым обратным током коллектора.
Через конденсатор С3 колебания частотой 2 МГц поступают на резонансный усилитель высокой частоты (V3). Амплитуда напряжения, снимаемого с катушки связи L3, зависит от настройки резонансного контура L2, С4.
С усилителя-детектора V4 напряжение постоянного тока поступает на измерительный мост, собранный на транзисторе V5. Посредством переменного резистора R18 создают установку нуля.
Тумблер S1 имеет три положения: два первых — изменение пределов измерения, третье — для контроля напряжения питания.
Принципиальная схема прибора для измерения давления.
В то время, когда давление на мембрану датчика возрастает, частота собственных колебаний контура L2, С4 начинает приближаться к частоте колебаний, вырабатываемых генератором.
Амплитуда переменного напряжения, снимаемого с катушки связи L3, возрастает, и стрелка миллиамперметра отклоняется.
Измерительный мост устанавливают на нуль, в то время, когда частота колебаний контура близка к 1,8 МГц. Потому, что резонансная кривая не имеет прямолинейных участков, то и шкала прибора нелинейна.
При нижнем положении сердечника частота собственных колебаний контура L2, С4 не доходит до точки перегиба резонансной кривой, исходя из этого темперамент нелинейности шкалы не изменяется. В данном приборе оптимальное изменение частоты находится в пределах 1,8— 1,9 МГц (при частоте задающего генератора 2 МГц).
Блок питания стабилизированный. Потребляемая от сети мощность — не более 5 Вт, от батарей — 1 Вт.
Датчик — мембранного типа.
Мембрана сделана из лавсана, пропитанного резиной, и связана с подпружиненным штоком, на противоположном финише которого установлен ферритовый стержень — сердечник катушки L2, L3.
Все подробности датчика выполнены из немагнитных материалов.
