За завданням підприємства Дзержинськ-хімпроменерго в конструкторському бюро школи № 2 міста Дзержинська Горьковської області хлопці розробили і побудували прилад для вимірювання тиску нейтральних середовищ в трубопроводах - електронний манометр. Один з його творців, учень десятого класу Сергій Уфалін, розповів, що при монтажі або ремонті компресорів необхідно проводити експрес-аналіз стану обладнання. Приладів ж, які дають показання в межах, потрібних для конкретного виробництва, поки ще немає.
Підприємство склало технічні умови на виготовлення нестандартного електронного манометра зі змінними датчиками. Прилад повинен бути переносним, з живленням від автономного джерела живлення (батарея, акумулятор). Точність вимірювань в інтервалі 3-10 кгс / см 2 - до 1,5%. Межі вимірювань від 0,1 до 10 кгс / см 2.
Протягом минулого навчального року прилад був розроблений, виготовлений і зданий для випробувань замовнику.
Ось як діє цей електронний манометр. Генератор на транзисторі V2 зібраний за схемою індуктивного трехточкі. Стабільність коливань генератора за амплітудою і частотою забезпечується високою добротністю коливального контуру L1, С1 і введенням температурної стабілізації. Для цього база V2 включена через дільник, а сам транзистор обраний з малим зворотним струмом колектора.
Через конденсатор С3 коливання частотою 2 МГц надходять на резонансний підсилювач високої частоти (V3). Амплітуда напруги, що знімається з котушки зв'язку L3, залежить від настройки резонансного контуру L2, С4.
З підсилювача-детектора V4 напруга постійного струму надходить на вимірювальний міст, зібраний на транзисторі V5. За допомогою змінного резистора R18 виробляють установку нуля. Перемикач S1 має три положення: два перших - зміна меж вимірювання, третє - для контролю напруги живлення.
Принципова схема приладу для вимірювання тиску.
Коли тиск на мембрану датчика збільшується, частота власних коливань контуру L2, С4 починає наближатися до частоти коливань, що виробляються генератором. Амплітуда змінної напруги, що знімається з котушки зв'язку L3, зростає, і стрілка міліамперметра відхиляється.
Вимірювальний міст встановлюють на нуль, коли частота коливань контуру близька до 1,8 МГц. Оскільки резонансна крива не має прямолінійних ділянок, то і шкала приладу нелінійна. При нижньому положенні осердя частота власних коливань контуру L2, С4 не доходить до точки перегину резонансної кривої, тому характер нелінійності шкали не змінюється. В даному приладі оптимальне зміна частоти знаходиться в межах 1,8 1,9 МГц (при частоті генератора, що задає 2 МГц).
Блок живлення стабілізований. Споживана від мережі потужність - не більше 5 Вт, від батарей - 1 Вт.
Датчик - мембранного типу. Мембрана зроблена з лавсану, просочені гумою і пов'язана з підпружиненим штоком, на протилежному кінці якого встановлений феритовий стрижень - сердечник котушки L2, L3.
Всі деталі датчика виконані з немагнітних матеріалів.
Для збірки здебільшого універсального приладу електро- і радіотехніка використана друкована плата (рис. 3) з фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм. Решта монтаж - навісний. Силовий трансформатор відділений залізної перегородкою товщиною 1 мм.
