ЭЛЕКТРОННЫЙ МАНОМЕТР

По заданию предприятия Дзержинск-химпромэнерго в конструкторском бюро школы № 2 города Дзержинска Горьковской области ребята разработали и построили прибор для измерения давления нейтральных сред в трубопроводах — электронный манометр. Один из его создателей, учащийся десятого класса Сергей Уфалин, рассказал, что при монтаже или ремонте компрессоров необходимо проводить экспресс-анализ состояния оборудования. Приборов 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 питанием от автономного источника питания (батарея, аккумулятор). Точность измерений в интервале 3—10 кгс/см² — до 1,5%. Пределы измерений от 0,1 до 10 кгс/см².

В течение прошлого учебного года прибор был разработан, изготовлен и сдан для испытаний заказчику.

Вот как действует данный электронный манометр. Генератор на транзисторе V2 собран по схеме индуктивной трехточки. Стабильность колебаний генератора по амплитуде и частоте 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. С помощью переменного резистора R18 производят установку нуля. Переключатель S1 имеет три положения: два первых — изменение пределов измерения, третье — для контроля напряжения питания.

Принципиальная схема прибора для измерения давления.

Когда давление на мембрану датчика увеличивается, 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, когда частота колебаний контура близка к 1,8 МГц. Поскольку 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, поэтому характер 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 конце которого установлен ферритовый стержень — сердечник катушки L2, L3.

Все детали датчика выполнены из немагнитных материалов.