專利名稱：渦銜流量表測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋渦類渦銜流量表檢測、調(diào)校的專用儀器，特別是一種渦銜流量表測試儀。
渦銜流量表是目前廣泛應(yīng)用于測定氣、液相流體流量的首選表種，因其性能優(yōu)良，其應(yīng)用趨勢和發(fā)展更加引人注目。然而，迄今為止，對渦銜流量表的現(xiàn)場測試及維修仍然十分不便，由于渦銜流量表安裝投產(chǎn)后，流量表本身即成為工藝管道中的一部分，若想隨時(shí)拆下檢修、測試是不可能的，因而，目前迫切需要一種可現(xiàn)場使用的檢測設(shè)備。
本發(fā)明的目的是提供一種渦銜流量表測試儀，根據(jù)本發(fā)明，可以于使用渦銜流量表的現(xiàn)場(非防爆場合)對其傳感原件“壓電晶體”的動態(tài)特性、電子發(fā)訊器中各放大單元、整形單元、頻率輸出單元各部位信號質(zhì)量作定量或定性的評價(jià)，并可于必要時(shí)模擬函數(shù)波形信號，直接調(diào)校各單元功能工作點(diǎn)并使之處于最佳狀態(tài)。
本發(fā)明的上述目的是采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的由波形檢測輸入端子與衰減器、放大器、觸發(fā)振蕩放大器、高壓發(fā)生器與波形顯示器組成波形檢測系統(tǒng)，衰減器與波形檢測輸入端子、放大器及功能組合器相連，放大器與觸發(fā)振蕩放大器及波形顯示器相連，波形顯示器與一高壓發(fā)生器相連，函數(shù)波形發(fā)生器分別與功能組合器及函數(shù)波形信號輸出端子相連，一計(jì)頻器分別與功能組合器及數(shù)碼顯示器相連，一號電源為波形顯示系統(tǒng)供電，一個(gè)獨(dú)立于一號電源的二號電源為可調(diào)穩(wěn)壓器、函數(shù)波形發(fā)生器、計(jì)頻器、數(shù)碼顯示器及功能組合器供電，可調(diào)穩(wěn)壓電源與直流電源輸出端子相接。
放大器由阻抗變換放大器、前置差分放大器、主放大器組成，待測信號進(jìn)入阻抗變換放大器場效應(yīng)晶體管高阻源極跟隨器及晶體管的射極跟隨器組成的高阻抗放大器，使輸入阻抗確?！?MΩ，待測信號再進(jìn)入前置差分放大器中，經(jīng)增益校正，及此信號在顯示屏上、下位移的調(diào)整，經(jīng)差分放大器送至主放大器，此時(shí)待測信號已具有足夠幅度推動主放大器工作，經(jīng)主放大器放大后的待測信號進(jìn)入波形顯示器，完成待測信號傳輸全過程。
在主放大器中另設(shè)一分支放大器，將待測信號放大后送至觸發(fā)振蕩放大器，為保證觸發(fā)振蕩放大器工作時(shí)不影響主放大器的工作線性，從主放大器中的分支放大器送來的待測信號先經(jīng)阻抗變換器場效應(yīng)晶體管等組成的源極高阻抗跟隨器后，再經(jīng)施密特脈沖整形器整形，同時(shí)可將待測信號頻率極性變換，例如在需要時(shí)可將待測信號極性變換180°，經(jīng)脈沖整形后的信號再經(jīng)微分器后，輸出與待測頻率相同的尖脈沖，去觸發(fā)受控振蕩器，隨同觸發(fā)頻率同步工作，在受控振蕩器中設(shè)有鋸齒波形成電路，啟動后，通過粗調(diào)、微調(diào)機(jī)構(gòu)，把時(shí)間常數(shù)調(diào)節(jié)至所需檔位，從受控振蕩放大器中送出同步后的鋸齒波，經(jīng)主放大器放大后，再送至波形顯示器中。
高壓發(fā)生器產(chǎn)生負(fù)高壓供應(yīng)波形顯示器、完成增加亮度、聚焦及加速等工作。
直流穩(wěn)壓電源系輸出直流電壓連續(xù)可調(diào)的穩(wěn)壓電源。
函數(shù)波形發(fā)生器由頻率控制器、與之相連的函數(shù)波形生成器、與函數(shù)波形生成器相連的送出波形選擇器及與送出波形選擇器相連的射隨輸出器組成，它以函數(shù)波形生成器為中心，生成函數(shù)波形，其頻率受頻率控制器控制，波形信號經(jīng)波形選擇器選擇后送出幾、M、～等波形中的任意一種，占空比約50%，分兩路送出，一路送入功能組合器，另一路送至射隨輸出器，經(jīng)射隨輸出器輸出幅度可調(diào)的波形信號。
計(jì)頻器由秒時(shí)基信號源及與之相連的分頻器及門控電路、與門控電路相連的分頻編碼器及分頻器及分頻編碼器相連的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成，由秒時(shí)基信號源產(chǎn)生的時(shí)基信號經(jīng)分頻器分頻后產(chǎn)生秒信號源，由門控電路輸入待測頻率信號，經(jīng)限幅、整形放大后送至分頻編碼器，信號送至十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
由十進(jìn)制計(jì)數(shù)器相對各電位輸出的高低電平信號送至數(shù)碼顯示器，經(jīng)組成數(shù)碼顯示器的五位七段譯碼驅(qū)動器處理后，經(jīng)顯示器顯示，實(shí)現(xiàn)待測頻率的測定。
功能組合器通向衰減器連接著波形檢測輸入端子，并與函數(shù)波形發(fā)生器的波形選擇出口及計(jì)頻器中的門控電路入口相連。
本發(fā)明功能組合器可實(shí)現(xiàn)三種組合狀態(tài)，進(jìn)而可顯示待測信號頻率、函數(shù)輸出波形及輸出波形的頻率。
本發(fā)明技術(shù)性能全面，滿足了渦銜流量表現(xiàn)場檢測維修時(shí)的需要，解除了維修檢測時(shí)因無法用測試儀測成的困難，并可拓寬成多種普及型多用測試儀。
本發(fā)明電路元器件電路部分設(shè)置在五塊印刷線路板上，各相應(yīng)印刷線路板及示波管、電源、高壓發(fā)生器均于本發(fā)明測試儀內(nèi)部沿器、各單元開關(guān)及相應(yīng)電源開關(guān)均設(shè)置于測試儀面板上。


圖1是本發(fā)明原理圖。
圖2是本發(fā)明采用的放大器的分解原理圖。
圖3是本發(fā)明觸發(fā)振蕩放大器的分解原理圖。
圖4是本發(fā)明函數(shù)波形發(fā)生器的分解原理圖。
圖5是本發(fā)明采用計(jì)頻器的分解原理圖。
圖6是本發(fā)明采用的數(shù)碼顯示器的分解原理圖。
圖7是本發(fā)明測試儀各單元平面安裝位置圖。
圖8是本發(fā)明測試儀的控制面板圖。
圖9是本發(fā)明采用的一種電路原理圖。
以下結(jié)合圖1-9及實(shí)施方式對本以明作進(jìn)一步說明。
圖7表示了本發(fā)明測試儀各單元平面安裝位置，圖中各單元線路板測縱向并列設(shè)置。
圖9中各標(biāo)示虛線內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)表示了實(shí)施本發(fā)明原理(如圖1所示)的一種實(shí)際電路，但僅僅是對本發(fā)明原理的一種說明，不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制，圖是虛線E所示之局部電路為一輔助電路，該電路與一號電源安裝于同一線路板上。
本發(fā)明原理見圖1設(shè)有OZ1、OZ2、OZ3三個(gè)接口端子分別是波形檢測輸入端子OZ1、函數(shù)波形信號輸出端子OZ2及直流電源輸出端子OZ3。
設(shè)有2個(gè)供電系統(tǒng)分別為1號電源A及2號電源B，設(shè)計(jì)理由是(1)、便于組合與切除部分功能時(shí)，機(jī)動性大;(2)、減少了因集中供電而引起的相互間干擾問題，1號電源A供給圖1中A1、A2、A3、A4、A5幾單元用電，功耗P≈22V/A，2號電源B供圖1中B6、B7、B8、B9、B10單元用電，功耗P≈45V/A，直流可調(diào)電源B6不投用時(shí)，2號電源B功耗P＜15V/A，A、B兩系總功耗P＜67V/A。
波形檢測部分如圖1中所示，接口端子OZ1、A1、A2、A3、A4、A5等部分完成，待測信號由接口OZ1進(jìn)入A1衰減器后，根據(jù)信號幅度大小進(jìn)行1∶1、10∶1、100∶1關(guān)系進(jìn)行1-2-5衰減信率轉(zhuǎn)換，衰減器為高阻抗兼有頻率補(bǔ)償?shù)腞C網(wǎng)絡(luò)組成，低頻信號由電阻R分壓衰減，高頻時(shí)主要由電容C分壓衰減，當(dāng)電容分壓比等于電阻分壓比時(shí)，待測信號頻率特性得到良好補(bǔ)償，此時(shí)通過衰減的待測信號，得到了衰減又保持其本來面目，待測信號進(jìn)入A2單元見圖2-A2，經(jīng)A2-1阻抗變換放大器中場效應(yīng)晶體管、高阻源極跟隨器及晶體管射極跟隨器組成的高阻抗放大器，使輸入阻抗保證≥1MΩ，待測信呈再至前置放大器A2-2放大處理，本放大器是平衡性良好的差分直偶放大器，待測信號在這里進(jìn)行儀器本身所需的增益校正、及此信號在顯示屏中上、下位移的調(diào)整，待測信號送至A2-3主放大器時(shí)，已具有足夠幅度推動主放大器工作，經(jīng)主放大器放大后的待測信號，送至圖1中的A5(波形顯示器)(8SJ31J，7腳8腳Y偏轉(zhuǎn)板)，完成待測信號傳輸全過程。圖1中的A2總帶通寬度≥5MHZ，A2-3放大器中另設(shè)一分支放大器，把待測信號放大后送至A3(觸發(fā)振蕩器)，信號進(jìn)入A3后(見圖3-A3)，為保證A3工作不影響A2-3主放大器工作線性，從A2-3分支放大器送來的待測信號先經(jīng)A3-1場效應(yīng)晶體管等組成的源極高阻抗跟隨器(阻抗變換)，再經(jīng)A3-2(施密特脈沖整形)，在本部兼有將待測信號頻率極性變換電路，在需要時(shí)可將送來的待測信號極性變換180°，以適應(yīng)工作要求。此信號再經(jīng)A3-3微分電路，輸出與待測信號頻率相同的尖脈沖，去觸發(fā)受控振蕩器A3-4，隨同觸發(fā)頻率同步工作，A3-4中設(shè)有鋸齒波形成電路，啟動后通過粗調(diào)、微調(diào)機(jī)構(gòu)，把時(shí)間常數(shù)調(diào)到需要擋住，本部調(diào)整范圍按1、5、10進(jìn)檔范圍從10ms-0.5ms，10檔，從A3-4送出同步后的鋸齒波，經(jīng)主放大器A3-5放大后，送圖1中A5(示波器中)(8SJ31J、10腳、11腳×偏轉(zhuǎn)板)，A4系負(fù)1200V高壓發(fā)生器，產(chǎn)生的負(fù)1200V高壓供示波管A5完成亮度、聚焦、加速等工作。
直流電源B6系一輸出直流電壓連續(xù)可調(diào)的穩(wěn)壓電源，使用時(shí)把調(diào)整輸出電壓用的旋鈕拉出，本部即開始工作，推進(jìn)后即切除本部工作。使用時(shí)，輸出電壓可調(diào)，從5.7V-30V，1A，短時(shí)間最大可達(dá)1.5A，穩(wěn)壓波紋系數(shù)＜5%。
函數(shù)波形發(fā)生器B7見圖4-B7，以B7-2(函數(shù)波形生成器)為中心生成函數(shù)波形，其頻率受頻率控制器B7-1限制，本部設(shè)計(jì)控制范圍10HZ-20KHZ連續(xù)可調(diào)，停調(diào)后頻率固定，自然漂移＜0.1%，波形信號經(jīng)B7-3波形選擇器后送出幾、M、～等波形中其中一種，占空比約50%，分兩路送出，一路送圖1中的B10功能組合器，參與內(nèi)測、監(jiān)測，另一路送B7-4射隨輸出器，因輸入阻抗高，不易引起波形失真，輸出阻抗低，便于與被測點(diǎn)對接，波形失真＜3%，經(jīng)B7-4輸出的波形信號，幅度可調(diào)1V-10V。
圖1中的計(jì)頻器見圖5-B8，由B8-1(秒時(shí)基信號源)產(chǎn)生時(shí)基信號，經(jīng)B8-2分頻器后產(chǎn)生秒信號源，由B8-3門控電路輸入待測頻率信號(滿足0.5V＜P-P＜30V)經(jīng)限幅、整形放大后，送B8-4(分頻編碼器)，本部輸出設(shè)三個(gè)檔次，一檔不分頻測至20KHZ，二檔除10分頻測至200KHZ，三檔除100分頻測至≥2MHZ，信號送至B8-5(5位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器)，由5位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成第一位，滿位有信號溢出時(shí)，第二位接著動作直至第五位(按需要B8-4除100時(shí)，B9前位顯示2時(shí)，即2MHZ實(shí)際滿位時(shí)，MHZ位可擴(kuò)展到≥5MHZ)，B8-5相對各位輸出的高低電平信號送至B9見圖6-B9，經(jīng)B9-1五位7段譯碼驅(qū)動器處理后，經(jīng)B9-2五位共陽數(shù)碼顯示實(shí)現(xiàn)待測頻率的測定，B8、B9系統(tǒng)開機(jī)后有自校裝置，投自校時(shí)，B9顯示的數(shù)應(yīng)是時(shí)基信號源晶體頻率32，768HZ，數(shù)字準(zhǔn)確，表示系統(tǒng)工作正常，投到測位即可引入待測信號，精度誤差±0.02%。
功能組合器B10連接著OZ1端子及函數(shù)波形發(fā)生器B7中B7-3波形選擇出口和計(jì)頻器B8中B8-3的入口，設(shè)波形檢測為S，函數(shù)波形發(fā)生器為h，計(jì)頻器為F，通過B10組合可形成S-h、S-F、F-h三種組合狀態(tài)“SF”時(shí)，波形測定，同時(shí)B9顯示待測信號頻率數(shù)值，“Sh”時(shí)波形測定A5顯示函數(shù)波形發(fā)生器B7的輸出波形，“Fh”時(shí)，計(jì)頻器B9顯示函數(shù)波形發(fā)生器B7中B7-4輸出波形的頻率數(shù)值。
本發(fā)明技術(shù)性能全面滿足了渦銜流量表檢測維修時(shí)的需要，解除了維修檢測時(shí)因無專用測試儀造成的困難。
通過圖1可證明，本發(fā)明另一方面，只要靈活使用，本測試儀尚可作可控硅觸發(fā)電路調(diào)試多種波形20KHZ以下信號源，5MHZ以下頻率計(jì)及5.7V-30V1A直流電源等方面，獨(dú)立出現(xiàn)在各種試驗(yàn)場合，由于各部都設(shè)有本部供電開關(guān)，按實(shí)際需要可只投一種功能或投用全部功能，經(jīng)靈活組合，可拓寬成多種普及型多用測試儀。
權(quán)利要求
1.一種渦銜流量表測試儀，包括殼體、顯示器、內(nèi)部電器元件及各單元開關(guān)，其特征是由波形檢測輸入端子與衰減器、放大器、觸發(fā)振蕩放大器、高壓發(fā)生器與波形顯示器組成波形檢測系統(tǒng)，衰減器與波形檢測輸入端子、放大器及功能組合器相連，放大器與觸發(fā)振蕩放大器及波形顯示器相連，波形顯示器與一高壓發(fā)生器相連，一函數(shù)波形發(fā)生器分別與功能組合器及函數(shù)波形信號輸出端子相連，一計(jì)頻器分別與功能組合器及數(shù)碼顯示器相連，可調(diào)穩(wěn)壓電源與直流電源輸出端子相接，二個(gè)電源分別為波形檢測系統(tǒng)及可調(diào)穩(wěn)壓器、函數(shù)波形發(fā)生器、計(jì)頻器、數(shù)碼顯示器、功能組合器供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦銜流量表測試儀，其特征是衰減器由高阻抗兼有頻率補(bǔ)償?shù)腞C網(wǎng)絡(luò)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦銜流量表測試儀，其特征是放大器由阻抗變換放大器、前置差分放大器及主放大器順序相接組成，在主放大器中另設(shè)一分支放大器，該放大器與觸發(fā)振蕩器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的渦銜流量表測試儀，其特征是觸發(fā)振蕩放大器由阻抗變換器、施密特脈沖整形器、微分器、受控振蕩器及主放大器順序相接組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦銜流量表測試儀，其特征是函數(shù)波形發(fā)生器由頻率控制器、函數(shù)波形生成器、送出波形選擇器及射隨輸出器順序相接而成，送出波形選擇器分別與功能組合器及射隨輸出器相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦銜流量表測試儀，其特征是計(jì)頻器由秒時(shí)基信號源、門控電路、分頻編碼器、分頻器及5位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成，秒時(shí)基信號源分別與分頻器及門控電路相連，門控電路與分頻編碼器及5位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器順序相接，分頻器與5位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器相接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、6所述的渦銜流量表測試儀，其特征是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器與組成數(shù)碼顯示器的五位七段譯碼驅(qū)動器相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦銜流量表測試儀，其特征是功能組合器通向衰減器連接著波形檢測輸入端子，并與函數(shù)波形發(fā)生器的波形選擇出口及計(jì)頻器中的門控電路入口相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦銜流量表測試儀，其特征是各電路元器件電路部分設(shè)置在5塊印刷線路板上，各相應(yīng)印刷線路板及示波器、電源、高壓發(fā)生器均于測試儀內(nèi)部沿縱向并列設(shè)置，指示器、顯示屏幕(示波器屏幕)、各單元開關(guān)及相應(yīng)電源開關(guān)均設(shè)置于測試儀面板上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種渦銜流量表測試儀，具體系采用波形檢測輸入端子與衰減器、放大器、觸發(fā)振蕩放大器、高壓發(fā)生器與波形顯示器組成波形檢測系統(tǒng)，衰減器與波形檢測輸入端子、放大器及功能組合器相接，放大器與觸發(fā)振蕩放大器及波形顯示器相連，波形顯示器與一高壓發(fā)生器相連，一函數(shù)波形發(fā)生器分別與功能組合器及函數(shù)波形信號輸出端子相連，一計(jì)頻器分別與功能組合器及數(shù)碼顯示器相連，可調(diào)穩(wěn)壓電源與直流電源輸出端子相連。本測試儀技術(shù)性能全面，完全可以滿足渦銜流量表檢測維修的需要，并可拓寬成多種普及型多用測試儀。
文檔編號G01F25/00GK1086312SQ9210999
公開日1994年5月4日 申請日期1992年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月27日
發(fā)明者于寬濤 申請人:于寬濤